SISTEMA SOLAR
Denilton Carlos Gaio
SiStema Solar
LICENCIATURA PLENA EM CIÊNCIAS NATURAIS E MATEMÁTICA MATEMÁTICA - UAB - UFMT
Cuiabá , 2011
I C Ex (ICE) A. F C C, /º C U C, M - CEP.: 76- .: (65) 365-737 www.../
SiStema Solar
Autor
Denilton Carlos Gaio Instituto de Física / UFMT
CoPyRIgHT
2011 UAB
©
Corpo editorial • • • •
D e n i s e V a r g a s C a r l o s r i n a l D i i r a m a i a J o r g e C a b r a l D e P a u l o m a r i a l u C i a C a V a l l i n e D e r
P r o J e t o g r á f i C o : P A U L o H . Z . A R R U d A / E d U A R d o H . Z . A R R U d A r e V i s ã o : d E N I S E VA R g A S seCretaria : NEUZA MARIA JoRgE CABRAL FE L I P E Fo R T E S
FICHA CATALOGRÁFICA
G4
Gaio, Denilton Carlos. Sistema Solar / Denilton Carlos Gaio. Cuiabá: UFMT/UAB, 2009.
.C N N. . .S S. 3.S. 4. 4. .. 5.P. I.. CDU - 523
ISBN: 978-85-67819-75-0
prefáCio
O
C E U
P R E
- HI
S T O RI C O
S
z - , z. O q , , , q z. N I, W, - I Bz, S S – 3 3 .C. (FIGURA (F IGURA ). E 7,54 7,54 â â , , j ã ã , ã 3 (R, ).
Figura 1 - Observatório astronômico pré-histórico de Stonehenge – Inglaterra. Fonte: Wikipedia, 2009 a O Goseck, A, ã E 4 4 .C. (FIGURA ) ),, ã , , q Mâ E, x, 4 4 .C.. E z z , , z 4 , ã . A - q , . O ã q . M - . S q S ã. Q () () ã . A ã , ( ). Q ã (), - ã . Dã â ã ( q - ). J q q ã . P . Q , -. 3 E: q x , , . N , L - S . N , L x - . 4 C q , , j . S ã, . UAB| UAB | Ciências NaturaisNaturais e Matemática | Origem do Universo | UAB| UAB | Ciências e Matemática | Sistema Solar|
Vii
B B A
A
(a)
(b)
Figura 2 - CirCulo de goseCk. no solstíCio de inverno, os raios de sol entram pelos portões laterais (a e b) ao ao amanheCer amanheCer e ao entardeCer. Fontes: ( a) storial, 2005; ( b) Wikipedia, 2009.
A q , ã . E q z S S. N S â q . O : q , q . Dx- , , - - zã ; ã q S S.
Figura 3 – Céu estrelado – ela do pintor holandês, Van Gogh, de 1889. 18 89. Pintava Pintava Vênus, Vênus, e outros out ros planetas, p lanetas, como estrelas com grandes halos amarelos. Fonte: Esteves, 2001. 8 Viii
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Sumário
1.
introdução
1
2.
Sol
11
3.
CaraCteríStiCaS GeraiS
4.
te r r a
25
5.
oS outroS planetaS roChoSoS
53
6.
oS
61
7.
planetaS
8.
pequenoS CorpoS
planetaS GaSoSoS anõeS
doS
planetaS
19
75 79
ConCluSão
93
referênCiaS BiBlioGráfiCaS
95
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iX
1 introdução 1.1. a t e r r a
é eSfériCa
O
P (54-45 .C.) U. S , ã q , à q. q . P , U. P . S , ? N ? S , q q ã 5 ? G à , q . U ã q , , . P ã . pesados 6 , , ã , q ã . . A, q “”. O q , , A . U x , q , “” . O x z Aq, q, q à eureka, q q z . j x. A , . Figura 4 - o sentido sentido vertiCal vertiCal para Cima Cima aponta aponta (em em tod todos os os pontos sobre sobre a a superFíCie da terra) do Centro da terra para as para as estrelas no no alto alto de nossas Cabeças. 5 A ã (V ( V Bw,). Bw,). 6 O z: q q .
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática | Sistema Solar| 1
A : x (FIGURA 4) C q ã x, ? N , , q q (N , ).). A - ã , ã , . A, A , , q . . C z: ã , E . S ú, j, F – I A P (PAULO, ), z , q Ax 75 4 .C. A : S L ã . M q : ã q U: Gx, N, S E , q q , ã . F S I Nw q Lei da Gravitaç Gravitação ão Universal. O q ? S A (4), “ q ã ”. N , ã q U. P , , , ã Nw. P- q x L q q L. N ã w.
Figura 5 - representação piCtóriCa do Campo gra vitaCional da terra. a direção radial e o sentido Convergente das FleChas indiCam indiCam a a direção e o sentido da Força que que a a terra exerCe sobre os Corpos . a intensidade da Força é representada pelo Comprimento das FleChas, isto é, quanto mais próximo da superFíCie da terra, mais intenso é o Campo gravitaCional. [Créditos do do autor autor]
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1.2. a t e r r a
Gira em torno do
Sol
S q C (473-543), , “”. “”. N , q q S . D , P S, q 5 5 .C. E , ; , L, S , z U. O ú z A, q, ã (MARIN, (M ARIN, ) ).. A .C. (PAULO, ) Nã , j j 4,5 . D j, retrado de CopérniCo, em ã , torun - polônia, 1580 , ; – . Q zã q - , ? A . O S ã ã . S , ã. V : , ã, ã ? A : ã . ã ã. P, . O , , ã , , , , 7. A L Gã U ã ã . M ã q . P ã , q Nw ( ã).). E j : B, K, ã K, C, G Nw. , , - . 1.3. C a l e n d á r i o
A q S. S S S q . , , , S , qq ã S . . 7 A , , , ã z â , qq . I .
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O . O z L z S. H q , L-S, L-S, , , q ã , S, L. A calendae q ã . N q z , P G VII. o primeiro C alendário
F - E, -, q . O q , ã , . N G, N, x 7 .C., , q N , C, x G, . A ã . . A , , S . D q S 36 365 , , S x .
Figura 6 - p apiro greenField. museu britâniCo -
p apiro Funerário da prinCesa nesitanebtashru, datado de aproximada de aproximada-mente 970 a.C. o Céu, que é o Corpo da deusa nut é sustentado pelo deus do do ar ar, Chu e embaixo o deus geb, deitado de lado representa a representa a terra. Fonte: museu britâniCo ( WWW.britishmuseum.org).
Ex q . S S , R, (N) (G). (G). N , q 36 , . P P ú, R , , N, q
4 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
ã : z q C ( ) . N q , q G, , . O T, q , j L, j , - - , - z . D N . N O, . O x q â N. O q “ ã N (... (...)) , , z , S ( ( S), S), (...). E S ‘O I A’ ” (R, :4). A A - S. C 54 .C., x H D ã S. thot, o deus da lua em sua A ã S, , Forma Com Cabeça de íbis. F ã 365 . P, onte: http:// WWW. anCientegypt.org/index.html x 365 , 5 , 4 46 , , z q x q . Hj, . B z x q . M ã z x . A , , q 3 , , L . P, P, - - 54 . . A- , 33 z . Calendário romano
O ã ã R, 753 .C. I- I- 34 , ( ). F N P, R, q z 73 .C., - . A J ( ) F ( ), 355 , - -, L. P , , x, M, , .
N () â S z .
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O ã: M ( ã M, R R – 5 ), A (S , , – –, q A), M ( M), I ( J – ã ), Q, Sx, S, O, N, D (q ), J ( J , ) F ( j F, J). (http://pt. /pt.wikipedia.org/ wikipedia.org/wiki/ wiki/Dias_ Dias_da_ da_semana semana)), - N Wikipédia (http:/ . E q , L. O x z 46 .C R, Jú C. A- 365 , 3 3 . A j, xã q x 366 q , q 365,5 . Jú C q J , O A, x A A . q ú q j. C 365,4 – ã x x 365,5 – 577, 577, q - z , x N, ã P. E 5, G XIII, , , V, V, L L, L , , Bula Inter Gravíssimas, 4 , , q , - , z j . “E ã , q ã, , , à q .” (A (Aq q C C P, 56 56).). 1.4. o S i S t e m a S o l a r
e o eX pl en do r d o eSpaço Si deral
N , S S S j , FIGURA 7. É , q ã q q . D , , ú, S L; , q, z , ã, , x. Sã ú: Mú, V, M, Jú S. A , , q z , , q ã . Ex x, q ã : ã . A - , x .
6 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Sã q . O q ã ? Sã . O j, , . S , 5 . C ã. ã, ã q . S x . O Cz S, x, x, ã P S C. A ã , – , : - -. A ã, q , , , â [FIGURA ] ].. A z , , q , : .
L u a
s o l
M e r c ú r i o
V ê n u s
T e r ra
U r a n o
M a r te
S a t u r n o
J ú p i t e r
N e t u n o P l u t ã o
C o m e t a s
que até até 2007, ainda era ConsiFigura 7 – o sol, seus oito planetas e plutão, que derado um planeta. hoje, está na Categoria de planeta- anão. Fonte: nasa
O q ã q . D ã , A, q ã , B, . A ã q ã q. P, z ã : Á, , G, Câ, Lã, V, L, Eã, S, S , S, C C, , Aq Px. C xã S, ã z. O N, Mâ Mâ .
D , x
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q , S, L . A z x S S. P , z ã x z . A , q , ã , . O ã q . A ã, , ã , . A ã , x, , , à . A C- – – ã ã , x . Ex, , ( ( S). S). N S Nz: E à E S , M C (5: 4 5) Kkú (A X), C S, q : : . mito G reGo: o r apto
de
europa
E, A, F, ã , q q H (J ) q - E. U , q à - , Z z. D D q-, - - à L C. Z - E . A , , , - - . I, - , C. R à , Z “” E, q . O q z E - ã Z. O à z . O U N () (O, ). ). E ã , , ã. O , , . V j ã . P x, “ q Jú Á V x”. A . P, ã qq q , q ã . P q . A x .
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maquete
do
SiStema Solar
U , ã à x, q 3. Ex ã q. A z , , S ( ) q q q q 4. N xã . N FIGURA q : x q , â , j . . N FIGURA , - - XIX. X IX. Saturno e oito luas
Netuno e uma lua
Terra
Marte e duas luas
Vênus Lua
Urano e Jípter quatro luas e nove luas
Mercúrio Sol
Manivela
Terra
Mecanismo de engrenagens
Figura 10 – planetário utilizado no séC. xix para o ensino da da astronomia astronomia. Fonte: lippiCott lippiCot t, 1995.
Eixo metálico móvel com centro na Terra Sol
Figura 9 – esquema dos meCanis Eixo de madeira móvel com centro na Terra
mos utilizados para demonstrar o movimento da terra e da lua.
3 H q q . D , , jã . 4 P . q q L z , .
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1.5. a n o i n t e r n a C i o n a l
da
a S t r o n o m i a : 2009
H 4 ú . , , , : G G (564-64). Galileu soube da notícia que, em outubro de 1608, o abricante de lentes holandês Hans Lippershey (1570-1619) patenteou um aparelho constituído de uma combinação de lentes, que azia com que objetos distantes parecessem mais próximos. No mesmo ano, construiu seu próprio instrumento que aumentava nove vezes e, em 1609, construiu outro cujo aumento era cerca de 30 vezes. Com essa luneta, Galileu descobriu um universo logotipo oFiCial do ano internaCional da inimaginado para a época. Descobriu as crateras e montanhas da Lua; que astronomia a Via-Láctea, não era um gás ou um líquido espalhado pelo céu, mas se consistia em milhares de estrelas e que o céu possuía muito mais estrelas do que se podia ver a olho desarmado. A luneta de Galileu Gali leu também revelou que que os planetas Mercúrio e Vênus apresentavam ases assim como a Lua. Segundo o próprio Galileu, entretanto, seu maior eito oi a descoberta de “novos planetas” ao redor de Júpiter. Se apontarmos uma simples luneta para Júpiter veremos quatro de seus satélites: Io, Europa, Ganimedes e Calisto. Cal isto. Esses são chamados de galileanos por terem sido descobertos e nomeados por Galileu. Na época, a discussão entre os deensores do heliocentrismo heliocentrismo e os do geocentrismo estava acalorada. A tese da Igreja é que o homem, criado à semelhança de Deus, deve estar no centro do Universo, portanto, todo o Universo deve girar g irar ao seu redor. A descoberta das luas de Júpiter colocava em cheque o geocentrismo. Em março de 1610, Galileu publicou um pequeno livro: Sidereus Nuncius – “O mensageiro das estrelas”, reunindo suas descobertas astronômi astronômicas. cas. A deesa que Galileu ez de suas ideias e do heliocentrismo, o levou a ser perseguido pela Igreja. No tribunal da Santa Inquisição, oi obrigado a abjurar suas ideias e fcou em prisão domiciliar pelo resto de sua vida. Há uma lenda que diz que, ao se levantar, após ter negado tudo que tinha deendid deendidoo durante a vida, v ida, Galileu Gal ileu murmurou: “E pur, si muove!” – “e, no entanto, ela se move!”, reerindo-se à Terra. Morreu aos 78 anos em Florença, Itália, compl completamente etamente cego, em 8 de janeiro de 1642 (Oliveira, 2009) Para comemorar os 400 anos das primeiras observações de Galileu, a ONU declarou 2009, 20 09, o Ano Internacional da Astronomia.
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2 Sol “ Mas renova-se a esperança. Nova aurora 15 a cada dia E há que se cuidar do broto. Pra que a vida nos dê or e ruto”. Coração de estudante - milton n asCimento
N
S S : Sol. C 4,5 . S 333 z ( ). ). E â .4. k, q .3. z ,4 ,4 /3. O z . N XX, H 6. O S z- ã 6 K ( 573 ºC). P , G, 7 –6,6 + 4,7 4,7.. A 4 x 6 W/ W/ . N , H, q . F ã H â , , , qü, . A , A. D SOL x q (Py, E, A P) , , . C , z q – z z. .
A D O: . Rã: 34 q 4 6 ; . Iã x ã à : 7º 5’ 3. P Pã ã G Gx: x: . -z -z x; x ; 4. Rã G Gx: x: 5 5 ; 5. V G Gx x (x (x): ): 5 k k/; /; 5 O S , ã, ã. 6 N , ú ã. 7 M ã z. z. S, ã ã
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2.1. C e n t r o
de maSSa do
SiStema Solar
D ã S, S S . P x, x q . O q ? V z q . P, x , . A , , . A ã ( ). ). P ã ( , , ã, ã). ã). A j ã z: ( ).
Figura 11 – observando o Centro de massa do autor autor] [Créditos do
H , q ã , q z ( ). Dz-: Dz-: q. q . P P ã, ã ã (z). E , q ã , (CM). S , x, ã , q ( ). ). O- q q , ã , x . E : () () (q , ã) ; () x ; () , (à q , q, S % , , x S). 2.2. eStrutura
do
Sol
O S : ú, z z . N x , (), : .
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O ã . O q , . A ã ú z q x S . P- q . A , q . P - S, q L . . 2.2 .1. n ú C l e o S o l a r
Zona Convectiva
Proeminências
Zona Radioativa
Núcleo
Manchas Solares
Labareda
Fotosera
Coroa Cavidades da Coroa
Cromosera
Figura 12 – estrutura solar [Fonte: soho - observatório solar e heliosFériCo - Colaboração esa – agênCia européia aeroespaCial – e nasa – agênCia aeroespaCial dos estados unidos da amériCa ] ermos traduzidos traduzidos pelo pelo autor autor) (termos
A q q, S, j . O “C U” z , I A ( () ) q q . O ú ã q , - . N ã ã , q x S . O ú % H, % H % q x, q z . E 3, H A B (6-5) E U K F Wzäk (-), A, â , (
O â ( ) q ( , S), à ã q , . O ã q q x. O , q q ú q ( ) . P +, q q ã . U ú . A z, , ã ã . A j - . Rã G x , qü - Hz.
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B), q ,7% . A z q ú : ã ú ã à xã , q x 5 k . C ú , , z. E , 3 , , ú S, (H) (H) – , q ã ú – () – q ã ú – ( ) q q . 2.2.2. Zona r adioatiVa
E x 35 k. S 7 k (ã x ú) k (ã x ). A ã ã , ã , q f ã. A z j à 3 q , , z q. U z ã -. . 2.2.3. Zona ConVeCtiVa
C x k, ã z- . A ã q ã. F O q x à z ( K) à Z C q 5 K. E Z R ã: , q , q q x Nú , , , S. os vórti vórti Figura 13 – ilustração esquemátiCa mostrando os Ces de de transporte transporte de matéria na zona ConveCtiva no interior do sol. P . É “q “q”” z, , q . U S I, k - W T (L K). O z ( ) K (z k). 3 P: , , à , , , ã ã ú – .
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2.2.4. fotoSfera
A ã , S. D x 5. K, ã z ã z . A x ( k ) 4 5 ³. P : (a)) Grãos de arroz: - . E â ã (a
ã. P â 5 .5 k, ( (55 ); ); (b) Fáculas: ã , q -
, ã, . Sã x ; (c) Manchas Solares: (4. K) q -
, ã . O x x z . A C j .C. S , , - G, q z j S. S , , , q x 5 z q . Sã : , , q q , .
( b) (C) ( a) de alta alta resolução de uma manCha solar. Figura 14 - FotograFias da superFíCie solar ( a) imagem de apresentando algumas algumas manChas solares [Fonte: nso/aura/nsF] (b) disCo solar em 07.06.1992, apresentando [Fonte: nasa]. (C) protuberânCias solares [Fonte: http://Ct1utteC.blog.Com/1292140/]
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mini -i dade
do
G e lo
A Bx ( ) x. E 64, I, J F, ú z 6 676. 76. O E , 645 75, M- G “ M”, M q ã . 2.2.5. CromoSfera
A . D S, q L, ã j, j, q (cromus , ). ). A ã , . P x x . k 6. K x 6. K. O q - à q x ú. I , , q z . A , . O ã ã , q z . O xã , q S ã . Ex , , , â â q ã q q ã à . E ã. P x, 4, ã Ak E E, A& , V V . C . 2.2.6. Coroa Solar
A x - . S k. C x q, q â , . É S , FIGURA 5.
Figura 15 - eClipse solar de 1999 visto da França. observa-se se a a Coroa solar. [Crédito: luC v iatour iatour] 16 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Vento So l a r
O S fx , , : . D 7 4 MAR MARINER, INER, 5. A ã S ã q . O à - Pã. C , . . O , , . luZ
do
Sol
A q q ã ã , , ã S. P q ã . C xã q z z q â q , z , x x . A z .
at i V i d a d e Faça uma interpretação da letra da d a música Luz do Sol (trechos abaixo), do compositor baiano Caetano Veloso. Somente após isso, leia a interpretação, por nós sugerida na página da plataorma. 1.
Que a olha traga e traduz em verde novo, em olha, em graça, em vida, em orça, em luz...
2.
Céu azul que venha até onde os pés tocam a terra e a terra inspira e exala seus azuis...
3.
Reza, reza o rio. Córrego Córrego pro pro rio. rio. Do rio pro pro mar. mar. Reza correnteza. correnteza.
4.
Roça a beira. Doura areia...
5.
Marcha o homem sobre o chão. Leva no coração coração uma erida acesa. Dono do sim e do não, diante da visão da infnita beleza... Finda por erir com a mão, essa delicadeza. A coisa mais querida. A glória, da vida...
4
S ã ã.
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2.3. oBSerVaçõeS
do
Sol
SondaS
A ã S, H 744 7 7 76, 6, . . F F ã Rú F A j EUA. A H j . H x S, 44 q. A U S, NASA-ESA, 5. A U . A S, q S ( ( q ), ), q â S, 5. o
Cuidado para a oBSerVação a olho nú
E ã S ú, zã f q , . P, , q ã , ã - . A FIGURA FIGUR A 6 à j q ( ), S ã q. A , , z , . A ã z , q ã ã z z , ã . P zã q z q z . Ex q 5 à z j q .
Figura 16 – d ano ano à à retina Causado por exposição [Fonte: http:// astro.iF.uFrgs.br/eClipses/olho.htm]
5 S j q , G Dâ O P UNESP UNESP,, ://www. ://www.../~/k ../~/k /k.. O “A Cq E Sk à Mã C” à ã w. P NASA :// www..//x. ( ).
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3 CaraCteríStiCaS GeraiS doS planetaS 3.1. a
definiçã o atual
D
q G , S S. A , j. E 4 6, P, XXVI A G Uã A I q q: ()) ã j (ã qq ã ( ), ), () j , , () q 6 () j ã, j, q , ã7 ã. A “” “” ã Pã . A q ã, x . O ( à ) j ( à Jú). Sã : Mú, V, M. Sã : : Jú, Jú, S, U N. 6 Eq ã ã à , q . 7 P à . A ã, L 76, x . E S , , , . D x , f :// www...////.w. Figura 17 – FotograFia do telesCópio espaCial hubble dos oito planetas do sistema solar. [Fonte: nasa]
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emperatura (Celsius)
O ã (â q ) ( 5 / / 3), q q j ã (â q 5 z â ) (x / 3). A ã - ã S S. A à x S ã . D, j, Vênus q ã S S. 3.2. a
Mercúrio
atmoSfera e a temperatura da SuperfíCie
A â S . A , x 6 K (3º C ). ã, : T = 260/ R . E q R – â S – U.A. 3
A . A 3 z f , q , ã. A z . O z f , , , , 3 q ã erra q z, ã . Marte A ã q, ã. O , , ã S S. P , . Júpiter D , Mú ã x S. A V, M ã ã S S. Saturno S , , . D , Urano ã: , ´. A z q , 33. D : : Netuno V. A V q Mú, j S q . N , (Os planetas não estão em escala) , z q x j . A ã xã - . 3 U.A. ( ) â S- S- q x 45 q. Figura 18 – temperatura média 3 A z ã , planetária. [Fonte: nasa] . P- q qü ã q ã . N x , ã -: , j, , , z, (tradução do do autor autor). . 3 A q q x 20 | Ciências Naturais e Matemática | UAB q ã .
Zona
de áGua líquida do
SiStema Solar
A 3 ºC . P, P, q ºC 4 ºC, x x FIGURA . E ã z q q ºC q x 4 º C ã ã . A z , x q q ã . .
Marte
Mercúr io
erra
Vênus
Zona Habitável
de água água líquida do sistema solar. Figura 19 – representação (Fora de esCala) da zona de onheCida também também por região habitável (Faixa Faixa verde verde). ConheCida
3 . 3 . p r o p r i e d a d e S:
Diâmetro Massa (2)
(1)
maSSa e diâmetro
Mercúrio 4878
Vênus 12100
Terra 12756
Marte 6786
Júpiter 142984
Saturno 120536
Urano 51108
Netuno 49538
0,055
0,815
1
0,107
317,9
95,2
14,6
17,2
()) Dâ q ( q k – q Mú Jú, Jú, S. C , j ã q . () M – q (Mú, V M) q .
3.4. a S l e i S
de
K epler
do
moVimento
doS
planetaS
q ( q S , , , , q 34) à K35: 33 H . 34 Ó ã , q q ã . L, , ã . U q x S, z. A K q , j L Gã Nw x j . 35 J K (57-63 (57-63),), ã, . UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 21
I. A ã q S S . D , x xã () (). P q, . II. A q S . III. O q ã ã x . U , FIGURA : () x ; () x x q â 6 (â ); , z.
Figura 20 – Construção de uma elip-
t A2
se no quadro negro usando usando apenas apenas um pedaço de barbante, Fita Fita adesiva adesiva e
A1 = A2
giz. p ara ara a a=50 Cm e b=40 Cm (semi-ei-
t
xos maior e menor, respeCtivamente),
A1 Sol
e = 0,6. [Créditos do do autor autor]
Planeta
U ã: (â ) ( , : ). A x , e = 1 - ^b/ah , x (=; ) (=; â x). 2
22 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
3.5. p r o p r i e d a d e S Mú V
orBitaiS
M
Jú S U
N
Dâ () Ó ()
,37
,73
,54
5,3
,53
,
3,6
7°
3,4°
°
,°
,3°
,5°
,°
,°
Rã (3)
7,
4,7 365,5 66,
,6
,46
4,4
64,
(4)
,6
,6
,67
,4
,56
,46
,
Rã (5)
5,6
-43
356 437
,°
77°
Ex (6)
3° 7’
,3 5° 5’
4
754
3° 5’
7° 44’
() Dâ S . () () P : S x, , q S S . O â q ã ã , , . (3)) P Rã S, () (3 () (). (4)) Ex (4 Ex – Mú V V ã q x, . (5) P Rã (), () () (). (). A x S Mú V z q j ã. O V , ú q ã S S. (6)) I (6 Iã ã x. O x ã à . O x Mú Jú q ã ã. O U q .
°
6 3°
Mercúrio 0,1° Vênus 177°
erra 23,5°
Marte 25°
Júpiter 3°
Satuno 27°
Urano 98°
Netuno 30°
Figura 21 – inClinações dos eixos dos planetas UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 23
3.6. o S
nomeS doS
planetaS
Terra primeiro pariu igual a si mesma Céu constelado, para cercá-la toda ao redor e ser aos Deuses venturosos sede irresvalá ir resvalável vel sempre. eogonia, Hesíodo
“A ã . Q x, , . A z q . O z q . O , . : N - M Mk - Jú” (LIPPINCO (LIPPINCO , 5). O U S W W H (73(73), ú , 3 7, q , 5 , . S . A M, G, Jú (Z ). A S (C), Jú. A, H U, S, z . O ã Jú Jú: : N Pã (P A, ). V q . P q q à , H C C ( ); C (G U); Jú S (Z C) C) “ “: : ”, ã JAA ORRA ORRANO NO (5) (5).. O ã , . Mú , Jú, Jú , . P , q . . PP , Mú : . O ã (G, (G, G G ) z x x , x, . O ã C ; ã, q . O . N , Mkk H , ã -.
24 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
4 te r r a Na minha pobre linguage, a minha lira servage Canto o que minha arma sente e o meu coração incerra, As coisa de minha terra e a vida de minha gente. gente. Aos poetas clássicos – Patativa do Assaré
E
, , ã ú: , S ( ); ); q , , , . É , . . z z ã - q . H 6,4 q, , “ z”, 4 Vy Vy (FIGURA ( FIGURA ) ).. R . E q x , ã q z q â q j q â . A 4,6 q â. I q q 3 â . . E , , ã q ã . A E, E, â (5 / 735 k). É q . A z q â q - x 3 z . , , , , q . (a)
(b)
Figura 22 – ( a) a “p álido ponto azul” é uma FotograFia FotograFia tirada tirada a a partir dos ConFins do oyager 1, após após ter ter Completado sua missão prinCipal . a terra Cirsistema solar pela v oyager Culada em em azul azul, apareCe em um raio de sol. (b) imagem da terra Construída Construída a a partir de FotograFias de um Conjunto de satélites do noa. a terra é redonda. Fonte: nasa. 36
P A G S (- (-).). x x . UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática | Sistema Solar| 25
4.1. C o m o
loCaliZar um ponto
S o B r e u m a e S f e r a?
C z ? U . É ! , , , , . P , , ã , ã, ã. U z Figura 23 – m apa da idade do bronze de bedolina na ã , , i tália. Fonte: oliveira, , , . 1971. O -, , , j , , ã . A FIGURA 3 B, V V P, ã I, .C. “N , ã , , (), , ( ); ã q ã , .; , , , q , , j f q ’ ’” ” (O, 7). 7). É z z , q , , q q . O - jã, q . P jã . Ex j : . A z jã G M 56, 56, q â ã - ( ), ã (FIGURA 4). P x ã E (E) jã z. A jã M q x q. M q ã ? Figura 24 – C arta do mundo de merCator. 26 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Fonte: http://pt. Wikipedia.org/ Wiki/ FiCheiro :merCator_1569.png
CoordenadaS
GeoGráfiCaS
S x , q , , , ã L Eq Eq (FIGURA 5). O Eq 637 k, q 475 k. N q , S Z q. I , q L Eq S x , . L, , q, q ã C P P. A q ã M. A â q. q j C P Eq ã . D, - Câ 3,45º N Eq C C 3,45º S. O ã C P Á Á 66,55º 66,55º N N A 66,55º S. A â ã q , . A , z, â ã M Gw ( ). E O A R, z Gw, L. O 74 74 ã M Gw , - C I P P M, z z W D.C., D.C., E U, 4.
H N
Sentido da rotação
P M ° Eq °
Equador H S
Eixo de rotação
Figura 25 – p aralelos e meridianos terrestres.
Vj : . . A armilla q z . E ã . UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 27
fuS o h o r á r i o
q q B , Jã -. O S , , ã . P ã z , , q , L Eq: M, M, C C E A ( x: x: 5º O) Q Eq ( x: 7º). A - M. O S ? E Q, q ã q S? A 4, ã . A -, q S z x . . E 3, Gã-B (I, E P G) ú . E 4, , z z C I q z . . Sã 4 x x ú 5 M Gw. A : S x 4 ( ). L, , 4 , 36 , q q 5 . P, q ã x , j- , pode ser visto no mapa da (a)
FIGURA 27 27..
(b)
Figura 26 – dois pontos sobre o equador: ( a) estádio zerão. a linha do equador Corta o estádio estádio ao ao meio. Fonte: http:// WWW.skysCraperCity .Com/shoW shoW thread thread.php? t=632344. ( b) a linha do equador passa exatamente sobre o monumento “reloj del sol q uitsato”. as palavras q uitsa e to são da língua tsaFiqui (etnia tsáChilas da Costa equatoriana), signiFiCam metade e mundo, respeCtivamente . Fonte: http:// WWW.quitsato.org/espanol
R à . O S M? Nã, q M ( ã A ) (FIGURA (FIGUR A 7) S ( S ) x GM+3 GM+3 28 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
( z). O x , , j . E FIGURA , . E Q Q ã q GM+5. O ã . A M GM+3 GM+3 (5º(5º- 45º). 45º). S qz â â , , 4 ( qz ). P P q M S Z à 4 q 37. Com base no meridiano que fca a 180 graus de Greenwich está a Linha Internacional de Mudança de Data ou simplesmente Linha de Data. Se a leste desta linha é dia 31 de dezembro, a oeste é o dia 1º de janeiro. Isto é, ao cruzar essa linha de leste para oeste -
. A , - . P , x V M O D, Jú V3: P F , “ ú”, ú”, – q , , , , j, . C , , P F à S, , , z q q q q ã. O, z , z , q , ã q — , . E , q P F, , S z , q L z. E q, q , q ã , M. F, ã Reorm Club. E q P — q L — , q , !3
Figura 27 - Fusos horários gmt+3 a gmt+5. a Cidade de m aCapá e o monumento reloj del sol estão marCados por alFinetes verde e azul, respeCtivamente . m arCado Com Com a a imagem do sol está o ponto sobre sobre a a superFíCie da terra, onde o sol nos equinóCios estará no zênite quando For meio-dia Civil em em toda toda a a região região verde verde esCura. m arCado Com um CírCulo vermelho CírCulo vermelho preenChido em em azul azul Claro Claro a a posição em que o sol estará no zênite de duas horas depois. a linha traCejada laranja e azul marCa o meridiano no qual se baseia a divisão dos Fusos gmt+3 e gmt+5. porém, são são as as linhas vermelhas linhas vermelhas que Fazem essa divisão. [Créditos do autor] 37 Vj q . 3 Bx ://www. ://www.. ../q/DOF.?_ ./q/DOF.?_ =&_=357. 3 ã BkB. S UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 29
Figura 28- planisFério Com os Fusos horários . Fonte: http://upload. Wikimedia.org/ Wikipedia/ Commons/e/e7/ timezones2008.png. aCesse para obter em melhor resolução . aS
eStaçõeS do ano
I, , ã . E ã . N , ã q , q q, ã, . É - , ã , ã S. É q q ã , . N ã 3.4 z q q ã ã x ã. A ã : x ã - - 3,45º ã à , .
Verão Outono
Inverno 4
S S (7).
30 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Primavera Figura 29 – o eixo de rotação da terra mantém sempre sempre a a mesma direção, a qual Faz um um ângulo ângulo de 23,7° Com a Com a reta perpendiCular ao plano da eClíptiCa.
4.2. eStrutura
da
te r r a
H q , ã , ã q x .7 K. A q ã . O ã – – à ã , x 4 . O , ã , - ã q , à ã . O ã , , ã, à . A x x ã ã . A, x q, xã ú , q à .
4.2 .1 .1.. i n t e r i o r
C ? D, ã; q ; , , , , . D 7, - K, Á R. E 4, j q . A q 3 4 C q ã , q , ã ã, q ã 5 q. A q x . z , , x , , q (Kzk, (Kzk , 4). 4). A ã x ã . O , q ã , ã . A , , j ã q . É , , , , . A ã z ã q, q ã , z ( ) ã ( q), FIGURA 3. A x x . . S 35 k, 65 k , .
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 31
C M S M I
L A M
Nú Ex Nú I
E
Figura 30 – dois modelos da estrutura de Camadas da terra: ( a ) B aseado aseado na na composição composição mate mate -
rial e rial e ( B ) Baseado na na rigidez rigidez do do material material do do interior interior da t erra .
O M x % . É , , - . . D k k ú x /3 . S ã ã ( ( q). O- ã ú - ú x, ã q . Vj , . 4.2.2. a
SuperfíCie da
te r r a
A ã . A . O , q x. O x ã , , , , , . O ã â q ( 4, ). O . altitude
Ax, q ã . D à , , , â . . E 4 . A f f - . 4 4
M q ã . C L .
32 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Figura 31- a Cordilheira do himalaia e o planal to do tibet. em tons Castanhos, Com Com vários vários lagos proFundos , em em azul azul esCuro, o planalto planalto tem tem elevação média de 4880 m. t ambém ConheCido Como o "teto do mundo", o himalaia possui as montanhas mais mais altas altas do planeta, Culminando Com o e verest (8850 m). (Fonte: nasa).
A . C à â , , , . A q x. Sã x . A , ã x x. H, , , ã . 4.2.3. hidroSfera
A , , , , â . A x, . . C x ,3 x 3, x 6 6 , /44 . ã . O P, Aâ Í, ,, 6 75 k², . O ã . O Mâ q E, N Á O M. S , q ã f. A , , à . A , q q à , q ã . E ú , , q, , ã . E , x, â, , , ã , . O R Az, xã (6. (6. k). O R N 6.5 k xã. A B Az M, F Az Az . UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 33
4 . 2 . 4 . a t m o S f e r a te r r e S t r e
A , ’ q () q, , . É : % x 3 k (,5% â â ). S ã ã . E ã ; ã ; q z ; q ã ; z q , . A ã . Px ã x: 7,% N, ,5% Ox ,3% A. O x C (CO) ã x 37 ã ( ,37%). A q , â : à Figura 32 – Composição do do ar ar seCo. a área área à à direita é uma uma ampliação ampliação da pequena . A ã Faixa do gráFiCo de pizza e representa representa a a ConCentração dos gases minoritários: Co2, neônio etC. (menos de 1% da ConCentração dos gases da da atmosFera atmosFera). t ambém há traços há traços de óxidos de nitrogênio (no, no2 e n2o), monóxido de Carbono (Co), ã ,5%. ozônio (o3), amônia (nh2), dióxido de enxoFre (so2) e sulFeto de hidrogênio (h2s), dentre outros. [Créditos do autor]
CamadaS
da
at m o S f e r a
A , q à , - q : () ( , q z ): x . O x 6 k , , , 6 () k (q). N q , , , â, . S q . A ã , q x , q q , q x . P , x .
34 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
() E: q (x 5 k ). É q q z, z, z, % . E , . (3) M: q , - ºC (- 5 k ). É q . N (4) : x q ã x , X , x , q K. E- 65 k . A Figura 33 – perFil da a tmosFera . devido evido a a diFerenças na na absorção absorção e reemissão Ex.
da radiação solar, a a temperatura temperatura diminui Com Com a a altitude altitude, na na troposFera troposFera e na mesosFera, e aumenta Com Com altitude altitude, na estratosFera e na na termosFera termosFera . a densidade no entanto Cai exponenCialmente Com Com a a altitude altitude Chegando Chegando a a níveis muito baixos no topo no topo da estratosFera. a 100 km de de altitude altitude, na na termosFera termosFera está está a a linha de k arman, iníCio do espaço espaço astronáutiCo astronáutiCo . [Créditos do autor]
E , x x “”, “”, q ã. A , q x, T V V K, ú-. K q K , ã q ã z ã ( ã) . A . A K K () () x (). (). UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 35
preSSão
atmoSfériCa
É ã ( ) x . . A ã , q , (), ú (H), q (kP) (). O f , , . . A , ã x , q q ,35 kP 76 H. P , kP q à ã x q q . A ã x , FIGURA 33. 4.2.5. a
ionoSfera e o Campo maGnétiCo da
te r r a
B q q ã, q x x . A ú C M - CM - z ã. Nã , , , x, - CM. A - CM. C ã ú x, à ã ú ú x , z q . A ã V A (FIGURA 34), .. C CM, CM, 3. . . k q. E ã S , fx . A ã zã () () - ( () ) ‘’ ã . A , ã . A ã , q ã , q â j . auroraS
BoreaiS e auStraiS
A ã . O z-. O z z, . Q z. 36 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
A - ã q x. A z . E à A B, , G G z q . A J Ck, q P S. A 7, CM O M. A, ú q . C- POGO (P O Gy Oy) O y) MAGSA (MAG SA) SA) q ã ã CM.
aurora boreal Figura 34 - o Campo magnétiCo terrestre interage Com o vento solar.
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 37
4.2.6. BioSfera
A 3, . P q x ? ? A ã C, H, Ox N. q . A x q, z z â. A ã ã q . O , . O Biosera z 75 E S, j . I , . O ã à z . A j (j ) ) . Iz, I z, ã , q . A - z ã . a te r r a
é aZul
Y G Y G z . N K43, ã M, Rú, ã Uã S, ã O 55. E 6, G . A ã q E E. L Bk, Vk I z . A , G j- q, j. A 35 k , j , G : “A z!” uri g agarin e a Figura 35- y uri Cápsula em que eFetuou sua ida ao espaço.
Filhote do Filhote 44 J ean /P aulo G arfunkel
Moro numa linda bola azul que utua utu a pelo espaço Tem oresta e bicho pra chuchu, cachoeira, rio, riacho Acho que é um barat baratoo andar no mato vendo o verde Ouvindo o rock’n’roll do sapo ensaiando
38 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
43 E 6, , z "G" . I ://.wk./wk/I_G. 44 U ú - y./w?=MqkQPXRFG4&=.
De manhã cedinho os passarinhos Dão bom dia pro sol cantando Terra, leste, oeste, oeste, norte, sul, natureza caprichosa Tem macaco de bumbum azul, tem o boto cor-de-rosa Árvores, baleias, eleantes, curumins E o mundo inteiro está com a gente vibrando A nossa torcida é pela vida E a gente vai conseguir cantando Cuida do jardim pra mim, deixa a Terra orescer Pensa no flhote do flhote que ainda vai nascer. 4.3. a l u a
Lua, espada nua, boia no céu imensa e amarela Tão redonda lua, como utua Vem navegando o azul do frmamento e no silêncio lento Um trovador cheio de estrelas. Luía, om Jobim
A L, , x . A j j xã , ã : j L . N . P S, ã ã.
lenda eSquimó: a oriGem
do
Sol
e da
lua
H , q , . D , : . O ã , . U ã . O . Q ã , : ã . O j . Nã , , - . N , q , q j z ã -. A , z, j â ã ã q z . M : - V . S ã. A ã L. Q z q ã , . - S , . Nã ã. E q . O z , q S, ã . À z, -, ã 46 . 45 A C B J. Mú C B. 46 L q, O C Cz, C L-S (). Aã C Hj C, D C ( ). UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 39
4.3.1. o n d e
eStá a
l u a?
A â -L j H C. C , H H 6 74 z (R), ã . Hj, ã A XI, q q fxã , ã â: 3445 k ( ( ),), q ,55 -z. C â â : 3.476 3.476 k. A L x â q S. P , q , x . S /6 , x z q . E q . A q q , x à , ã . E, S S ã q .
a
o r i G e m da
lua
A A, ã ã à j . I q L, , â S q . q L j . . S , L 47 . O q qq q x ã L q ú . S L ã, , , ú . A B S ( ã) q L ã, , x M, T. S XVIII, XV III, J-L J-L L, xx , ã S S, ã , à â S. F q q ,
47 U q ú ú. E ú ã q. A ã .
40 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
ã . A , , q , , ú, . Q T q ã à M, - - ã . A ã ã , q , , j L. O T, ú, ú . O q ú T z z . k â, à ú T. A L , , .
, bilhões de anos
20 - 0 milhões de anos depois...
Impacto
Figura 36 – a origem da lua [Fonte: http://pt. Wikipedia.org/ Wiki/FiCheiro:bigsplash.png] 4.3.3. moVimento orBital
da
lua
O L K, L . , -L S, q z q j L ã S, j x , , q z , q FIGURA 37. N I “E I” (), . E x x -4 (ã ã q L q â -L S). A ã . S , ú . É x , q : - Lua Cheia ã, x.
Após duas Lunações
Figura 37 – a trajetória da lua ua assemelha assemelha-se se a a uma CiClóide Curvada sobre uma elipse (Crédito do do autor autor) UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 41
mêS
SinódiCo e Sideral
O q L ã à , , ( ( x 7,3 7,3 ). D ã, q . LANG DA SILVEIRA () , 4 6, ã ,5 , ,6 ,6 , . O L q (,5 ) 27,32 d q x ~27° ã S, S, a o v a n q 7,3 7,3 q L z l u ã à , , S x 7°. P~27° , ã L lua nov ova a ã ã S, q . A , L x 5 q .. do autor autor) Figura 38 – mês sinódiCo e sideral. (Crédito do aS
faSeS da
lua
O 4 L x, , % Lz S q f, , x, “” L C. A L : N, C, C M. E, , - S ( xã ). P, . Q , , L C. A , q L, L N, Q C Q M, q q . A L C . J L , q , , q . A L ã. A L N , x j S. L Az: Q L C, q ,7 , L C - L Az. 4
Í fxã .
42 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
ua vistas vistas Figura 39 - as Fases da lua nos hemisFérios norte ( aCima ) e sul ( abaixo): Cheia, CresCente, um dia após dia após a a lua nov ova a e minguante.
CresCente
Figura 40 – movimento da lua visto a partir de um ponto visto a ponto abaixo abaixo do pólo sul geográFiCo. t anto o movimento de rotação da terra Como o movimento de de translação translação da lua em em torno torno da terra, dão-se em sentido horário.
nov ova a
Cheia
minguante
eClipSeS
A . Q (S, L) ã , L z , ã S z L. I , ã L â 5º ã . E , , z. A ã . Q q S , . I z . N F 4, q, , ã . . I . . E , , . A ã, , q x . S x, . A 4 q. P f S, L , . E P S ã .
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 43
Condições propíCias para oCorrênCia de eClipses alinhamento dos solstíCios
Cheia
órbita da terra
linha dos nodos
nov ova a Cheia
sol nov ova a
linha dos nodos
linha dos nodos
nov ova a
nov ova a Cheia linha dos
Cheia
nodos
alinhamento dos equinóCios (nodos)
Figura 41 – o plano da órbita lunar não CoinCide Com o da órbita terres tre. se CoinCidisse todo mês mês teríamos teríamos dois eClipses: um da lua e outro do sol. apenas quando estão alinhados estão alinhados sol, terra e lua (na Figura esse esse alinha alinhamento oCorre nos equinóCios ), podem oCorrem eClipses.
eClipSe Solar
A L S q â .. H , q â . . U, U, ã x, S. N , L z S, q q , . A ã , q q ã , - . A FIGURA 4 q . N , q , q ã . C , , L, x, S: E q ã z . H q, , . N , ( ). E , , q, x, q ã ( ). A x . O z 7 J 363 7 4 .
44 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
penumbra
(a)
umbra posições de observação (b)
penumbra
total anular p arCial isível n ão v isível
(c)
umbra as três três diFerentes partes da sombra Figura 42 – umbra, penumbra e antumbra, as de um objeto iluminado por uma Fonte extensa. (Crédito do do autor autor)
Cuid a d oS
na oBSerVação doS eSClipSeS SolareS
E , S ú. S z zã . P, q , ã q xã z , z -, x z à . . C x, ã S . I ã q z q . A , q ã q , q-. H ã . A jã â . P ã , q ã . M . O qq , -X , q. Nã q ã j ã ã -X. X. C q q, , ã ã . M q q, ã , x, x , z, ã .
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 45
eClipSe lunar
N , q L , , ã . , , , L , q 4 , q L j z, ã . A L , z q, L, .
(a)
de julho julho de 2000 e Figura 43 – (a) eClipse lunar de 16 de olar visto visto da ( b) sombra da lua em um eClipse solar estação espaCial mir.
(b)
eC l i p S e S: me d o S
e mitoS.
O . N -, -, q, , . P, P , , ã S z, ? D . P , (ã, (ã, , ), q S. S q D z? E z ? H q H M q 54 .C. O L M, q Á M, q . S , x z. E 54 J, C ã ã q q . O - . C q L q . A, ã , z L . Q , . maréS
S A, M “ , q x x ã x . É z z ã j L S, , , ; , x () (x-) q ” ”.. Q “ã j” j” q ? Sã S , , L . A xã Gã U. Q x 46 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Nw. A ã L , FIGURA 44-. N L, ã , q q . I (a) ã q . O- ã . C ã , -, , : q x q . N , q q , L . D q ã 4 5 x. A , L. A ã ã S. Q L, S ã jã ( ) ã ( ) ) ã – M M V – q (b) à . N , q Figura 44 – ( a) Força no lado próximo S, L ã q, M M, é maior que que a a Força no lado distante, b) relógio x q à z x- Causando o eFeito de maré. ( b de m arés. depois de sinCronizada a pri. O S q L, ã meira maré é só movimentar o ponteiro . D f da lua uma Casa, enquanto o ponteiro da terra dá uma uma volta volta a a Cada 24 horas. f L. A 5 , Fy, C. P, P , ,5 . N Mã M ã B 5 . O . E ã, , q, ,5 . aCoplamento
de
maré
e o lado oCulto da
lua
U , L, à ã . E ã ã , . A ã ã L 3,5 , . E ã ã j L, q x . . I , ã ã ã . C L 4, ã , ã . E ã L q 5% L. 4
P ã ã .
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 47
4.3.4. GeoloGia
lunar
A L 6 k, , , ú . O L k x q ( ). A L , ã . A , z . A . A , terrae, ã (4 4,3 ) z 4 5 k . A , maria ()5, ã j (3, 3, ) 6% . Sã x, x k x , ã . É , q ú z z , x. A FIGURA 45 L. O M q q . O M C, . k â. 5
S, .
Latim
Português
Mare / Oceanus
Tra ranq nqui uill llit itat atis is
Mar / Oceanos Tra ranq nqui uili lida dade de
Crisium
Tormentas
Foec Fo ecun undi dita tati tis s
Fecu Fe cund ndid idad ade e
Nectaris
Nectar
Vaporum
Vapores
Nubium
Nuvens
Procellaru rum m
Tormentas
Imbrium
Chuvas
Frigorius
Nuvens
Figura 45 - estão marCadas três Crateras: t yCho, CoperniCus e plato.
mare Frigoris plato mare imbrium CoperniCus
mare serenita serenitatis tis mare tranquillitatis mare Crisium
oCeanus proCellarum
mare humorum mare nubium
mare FoeCunditatis mare neCtaris t yCho
mare vaporum
Figura 46 - no lado oCulto enContram-se: próximo ao pólo sul – aitken – a maior baCia de impaCto do sistema solar, Com 2.250 km de diâmetro e 12 km de proFundidade; no bordo oCidental – orientale – esplêndido exemplo de uma Cratera de múltiplos anéis.
48 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
4.3.5. e X p l o r a ç ã o e S p a C i a l urSS
A L LUNA, J 5. Nq , Uã S à . q : (ã L – /5); (L 3 – /5 /5);); (L – 66). A ã L (L 6 – 7; L – 7 744 L 4 4 – 76). 76). A Z (5 6 – 6; 7 – 6 6 – 7) 7) L, à . N , Ax Sk, N (5), j j à L . E 3 67 Syz- V K . A , à . A - ã ã q. E ã q x ã, . O . E 6, 6, 3 A , N-, q à L. A ã , 5 , . uSa
“Eu acredito que a nação deva se compromet comprometer er para alcançar o objetivo, antes do fm da década, década , de ´aterrissar´ o homem na Lua e azê-lo voltar em segurança para a Terra.” 51
E J F. Ky, 6. D N A J 6. P Ky, â q . N , , . A EUA, NASA, xã j 5. O j My, j â q.. S- S - Pj G , , Pj Pj A. Vj A, q à L. 5 N q : "I , , y E."
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 49
um
pequeno paSSo para um homem
À 3 56 ( B) j 6, N A q : - L. “U q ; ” ” . . O S V à 3 ã qq -, , 6 j, C E Ky – C C – F. E , j ã A , , q . O q q q x q q j à 57, 57, 6,5 6,5 k k ,75 6,3 6,3 k/ k /, , , . O q q , q x x ú ú j . . F q A . . U z , , q j . A ã ã - , , q à . A A : (C), (E – Á ). O C ú ã j à . O , ã q x. A , A A - , , j L. O : () () (). (). O à L, ã . Q x L, ã x . . 52 O transponder C à , , q . A ã , - - . O ã L, x , j q . L , A - à P. P , j ã ã C q . A 55 ºC, q z z . P ã, q . q C O P ã . 5 O : . ã , q .
50 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 47 – ( a) o F oguete s aturno v na plataForma de lançamento. (b) aldrin ldrin ao ao lado do módulo. (C) a pegada eternizada na superFíCie lunar. (d) neil armstrong, Comandante da missão; miChael Collins, piloto do mC e edWin aldrin, piloto do ml e (e) C onCepção artístiCa da reentrada do mC na na atmosFera atmosFera terrestre terrestre . Fonte: nasa - http:// WWW.nasa.gov /mission_pages/ apollo/index.html fi m
da
(e)
Corrid a e SpaCial
D S G M (45) à xã Uã S, , EUA URSS UR SS ( (),), . N , , , x, C Vã. O j f , . A . D Sk à à L, q URSS à . A , . E 7 j 75, A Syz . F . A G F 6 .
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 51
Com a a soyuz ( à direita). ao Figura 48 - ConCepção artístiCa do enContro da apollo ( à esquerda) Com Fundo as Fundo as bandeiras dos eua e da urss. observe os módulos de Comando, serviço e lunar da nave apollo e as plaCas solares de Captura de energia da nave soyuz. Fonte Wikipédia, autor: Charlie Fong. domínio públiCo.
4.4. SatéliteS artifiCiaiS
O q ã .53 O Sk-, Sk-, q 3 . O Ex I. O j 5. , q, . O - x . A, ã EU EUA A Rú . Fz Fz : Jã, C, Í Uã E (I, F, I, S). O B à C . A I, Iã, M, Pqã, Á S, S , q, q, C A, A , . V ã q , , , ã, ã, . P EUA S N D A-M, A-M , G G E. E . A q EUA. EU A. O , j -. O ã . A C 7 . N B, q . D ã, - GPS ( S P G) , , . A ã ú: , , , , , , x, ã x. O . 53 Q . S .
52 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
5 oS outroS planetaS roChoSoS 5.1. m e r C ú r i o
D
ã xã x S, Mú Mú - - . V V , , x x â S . P , S --S54 . C â S 57.. k q .43,7 k, Mú x S . É . S (4%), (4%), x (5%). P q % ã. ã. A x x à 47 ºC ( x x S) -73 ºC ( ). a eXploração
de
merCúrio
A ã z G G, 6. D , G S q Mú “” S , . E 6, q - Mú, q q . D q S. A- q ã Mú j . P, f z q Mú ã. A ã, j, ã 3 (7,7 56,64 , ). I , Mú z q S. 54 U jã L Mú 3/4/ 3/4/33 P A, L C ( â C G C – L – P). P , : ://www..//3_4. . V V , â Mú (q S ).
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática | Sistema Solar| 53
A xã Mú z M , 74 74 75. 75. M , 3 , ã x ,5 k, x 45%. A . E , M 3% Mú. A q â â , , z M M , , .
(a)
Figura 50 – superFíCie de merCúrio, (a) Foto da m ariner 10, em 1975. observam-se CiCatrizes geradas por impaCtos de me teoros. as Faixas lisas são regiões onde b) Cratera a sonda não Coletou dados. ( b brahms Com 75 km de diâmetro. nome dado em homenagem ao músiCo ClássiCo ClássiCo ale alemão, que que viveu viveu no séCulo xix. pode-se se ver ver também algumas também algumas outras Crateras de menor dimensão e, entre elas, desFiladeiros. Fon te: nasa.
(b)
otos tiradas tiradas pela sonda messenger. (a) a Cratera Figura 51 – Fotos de aproximadamente aproximadamente 100 km de diâmetro, Foi Fotogram aChaut, de Fada durante o segundo sobrevoo em merCúrio, em 06 de outubro de 2008. o nome é uma homenagem ao poeta e Compositor FranCês guillaume de m aChaut. as sombras dos raios oblíquos do sol revelam numerosas pequenas Crateras e intrinCada estrutura. pareCe ter ter sido inundada a maior Cratera dentro da m aChaut pareCe b) "the spider" – por lava, assim Como Como a a maior parte do piso. ( b uma estrutura Com mais de Cem depressões estreitas, superFiCiais, partindo de uma Cratera Central de 40 km de largura. Crédito: nasa/johns hopkins university applied physiCs l aboratory /C /C arnegie institution oF W ashington. disponível em: http:// WWW.nasa.gov /mission_pages/messenger/ multimedia/index.html
(a)
(b)
5 . 2 . VênuS
A estrela d’al d ’alva. va. No céu desponta. E a lua anda tonta. Com tamanho esplendor. “P astorinhas ” de Noel Rosa
D ã , , , S L, . . H q V V “” , , q ú 54 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
. Q , , , à z , -4,6. S x S 4 , q q --S. -S. E , V ã à . I q V V x ã jã ; ã . . E N , S . E à . igura 52 - v isão isão global de CoberA ã V 43 F tura de v ênus ênus durante o primeiro , , q 4,7 CiClo de mapeamento da sonda m agellan, Completado Com su . eStrutura
e
at m o S f e r a
Cesso em 1991. a sonda Continuou a Coletar dados dados até até outubro de 1994. Créditos: nasa - nssdC' s planetary image arChives.
A V V . P ú 3. 3. k ; q , . E , q ã CO q . D , , V ã , , ã , q ã CO . V, à z, z , “ ã” , , q , ã. N , x . A ã . C ã ã (ã ) (ã ), x j . E q CO q 464 °C. R, V x x q , q ã qq . A 55 .63, W/². N , .7, .7, W/² W/² . A A f z S, q V, “” . 55 N , 367 J q, q q q .
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 55
Campo
maGnétiCo
C V S S, ã. C , . S- q V . A x. O , x , . SuperfíCie
A V z q à . . A , q , à , â ã 3, q. q . P P zã, z ã, . S , - : N, Ishtar Terra Montes Maxwell 56 , V (x q q M E), I x A. N S Aphrodite Terra, q I q A S. E x , q Atalanta Planitia, Guinevere Planitia e Lavinia Planitia. hiStória
da
oBSerVação
de
Vê n u S
U , q A, 6 .C. V. V. O q . E V, q x --S q A, ã ã , x -- -- Lú ( Lx , q q z z Lz, Lz , q ã S) S ).. P, P, j III .C., P . N B E D´A. D´A. O A ã. C ã , . G G V, z 6. E 63, J Hk W C z â V. O S, - ã, , S. E ã . N q, . A C. My 56, 56, x, x, 6 K. E 6, V V . D D , ã ã. E 6, M . A ã V x V (V-7 5 Dz 7). 56
O ú q ã .
56 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
s ê n u v e d t a ó r b i
sol
terra (a)
(b)
Figura 53 – (a) trânsito de v ênus ênus de 8 de junho de junho de 2004. ( b) N 7 , V. V. A ênus. F ases de v ênus M M , V V P V, V, M V, . A , , V V . I G, Jú CHy, S. A A E E ã V, V Ex, q V V . A ã 5 Syz V V 6, 6, x 5 . A A E J (JAXA) j ã V .
Figura 54– (a) monte m axWell (jpl-nasa). ( b) a sonda m ariner 10 (nasa) (b) (a)
o miSterioSo
Satélite de
Vê n u S
Hj q V ã , , , q ú , , x x V, q j .
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 57
5.3. m a r t e
“Aqueles que nunca viram um marciano vivo, mal podem conceber o horror que causa a sua su a estranha aparência. A característica boca em orma de V, o lábio superior pontiagudo, a ausência de rugas na testa e o queixo debaixo do lábio inerior cuneiorme, a agitação incessante incessante da boca, os gorgóneo gorgóneoss grupos gr upos de tentáculos, a respir respiração ação tumultuosa dos pulmões numa atmosera que lhes era estranha, a lentidão e custo cu sto evidente dos movimentos por causa da maior energia gravit g ravitacional acional da Terra Terra – sobretudo, a extraor ext raordinária dinária intensidade dos olhos imensos, tudo isto i sto era simultaneamente simulta neamente vital, intenso, inumano, mutilado e monstruoso. monstr uoso.” ” h. G. W ells – G uerra dos u erra dos M undos undos
E ã H. G. W j . A ã j O W, 3 3, E U, â Figura 55 - aCima, v isão isão glo ã q . bal de m arte - nasa/jpl/ C x? m alin spaCe sCienCe s ystem abaixo, a sonda spirit, S q raça superior “”? “ ”? O ã no 1.871º dia da missão ? E 3, (08/04/2009). p ode-se se ver ver ao ao Fundo o monte v on on braun raun a a M. S x , 160 metros de distânCia. Crédito: nasa/jpl-C alteCh q. S M, . E 4 z ALH4, q M . E 6, NASA , , q M 3,6 . E 7, Sj ã M P, q ã q à ã ã ALH4. E, q “” ã x . p laneta Ve r m e l h o
Q â â S, M 57, . M M x x S q . E , , . A , q , , - ã x . E : M . 57
A, .
58 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Figura 55 - imagem de miCrosCopia eletrôniCa de de alta alta resolução. a estru tura em Forma de de tubo tubo, Com largura inFerior a um Centésimo da espessura inFerior a de um Cabelo humano, Foi interpretada Como um Fóssil de um miCroorganismo marCiano.
Crédito: d. mCk ay (nasa /jsC), k. thomas-keprta (loCkheed-m artin), r. z are (s tanFord), nasa.
S ã , ã (5,º (5, º),), . S -3 -3 ºC 7 ºC S ã. N x . D à x , ã à x: ,63 . o moVimento retróGrado
de
marte
O z N, E M. , M (). H (6 - 5 .C.) q M ã à x, z . O, j - . E , à q . A ú, q y y B M, J K x M. a de
t i t r b
ó
m a r
t e
7
6
7 5
7 6
5 4 4 ó 3 r b a 3 i t r a d t e r 2 a 2 1 1 (a)
3 4
6
2 5 1
(b)
Figura 57 – posições aparentes de m arte. (a) em vermelho, sete posições de m arte em sua órbita. em azul, as sete posições da terra Correspondentes . em preto, Como Como vemos vemos, a partir da terra, o movimento de m arte projetado na na abóbada abóbada Celeste. a partir da posição posição aparente aparente (3), m arte pareCe retornar, para depois seguir em Frente a Frente a partir da posição (5).( b) esquema das das trajetórias trajetórias Com o movimento retrógrado . UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 59
GeoloGia
marCiana
A ã Mars Global Surveyor ã M, q q , ã fx q . N , z , q q M j q , . ã â . U , ã S S, , , , . E q ã ã. A S S M, Oy M (M O), ã x 5 k , 6 q â 6 q . deimos
marte
tem duaS luaS
M q , , â , k ,6 k. P , F D (M ), ã A (M). A , . phobos
60 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Figura 58- à esquerda, os satélites de m arte.
6 oS planetaS GaSoSoS
D
q j ( Jú Jú S).). O XVIII XV III (U) XIX XI X (N). P, P, 7, H , , q ã S S. C- - , ã , , . 6.1. J ú p t e r
Figura 59 - primeira Foto em Cores, de júpiter, tirada pela sonda C assini, em 30.12.2006 às 21h30. Fonte: nasa/jpl. 5
Jú S S. C , z z â 3 z . C , Z, . E Sidereus Nuncius, 6, G Jú Jú q : I, E, G C. É, z, j . I q ã5 , . S ã (433,57 ). P 63 65 K (- ºC). M q , , â , k ,6 k. P , F D (M ), ã A (M). A , .
Q Jú S. UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática | Sistema Solar| 61
rotação
diferenCiada
Jú ã. E 6, G D C q q q : , 5 , , , 55 4 . E ã alargamento no equador q, S , Jú Jú ã . Jú “”, “”, j q. 3 C .36 k/ , q , q . k/ 3. eStrutura
de
Júpiter
A Jú Jú à ã ã . A ã ã 6% , 4% â (, , , ). O q , , q 5. k/ j ã . S ã, j â q z q â , G M V, . E j . A ã , ã ã. ã. núCleo roChoso gelo Fundido
hidrogênio metáliCo líquido
g ases de hidrogênio e hélio
(a)
(b)
(c)
Figura 60 - ( a) estrutura interna, (b) júpiter FotograFado pela sonda C assini-huygens. (C) FotograFia obtida pela v oyager oyager 1, enquanto estava estava a a uma distânCia de mais de 40 milhões de quilômetros .
A j k. A q : ã q ; , . S- q ã , ã q z . Ax , ã. 62 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Jú ú z . , , à ã, 7 3. K, ú â k ( q â ). A , Jú q , x , àq q S. E ã . N , . E K-Hz. Jú, , ã z ã . P z q . S ú, “ ” 3. k . A, 56. k q, q à ã, - , , . A, q ã, j , 4 z q . pa n o r â m i C a
daS
miSSõeS norte-a meriCanaS
a
Júpiter Pioneer 10 – 7, ã x
. E 3 z 73, 73, 3 k Jú. S ã , , . Voyager 1 e 2 – 77 7. A Vy Jú-
dos aneis aneis Figura 61 - Fotos dos de júpiter Feitas pela oyager 1. v oyager
3 . G Jú, Jú, q , q f z , ã ã . . A Vy Jú.
(a)
Cassini-Huygens – 7, 7, Jú 7
4. , q . Galileo, . New Horizons – 7 I
. Figura 62 - (a) neW horizons observa mudança na superFíCie de io. ( b b) g alileo. dentre outras belas Fotos, essa tirada em 13 de outubro de 1998, mostra emissões luminosas nas nas tempestades tempestades do planeta. http://photojournal. jpl.nasa.gov UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 63
(b)
oS
SatéliteS de
Júpiter
A q Jú G, 6. A q Jú Jú ã (Ew B, ). A : H (4), E (4), P (), S (4), L (4), C (3), Ak (5), L (74) (75). Jú Jú 63 , : GalileanoS
O q ã G, q z G q . •
io
É x Jú Jú q . A â I S S . A z , , q z z q , , j, j, . A ã q I j- ã . europa
•
A M, M , - - , , S S, x , q . A . A A . k . •
CaliSto
Figura 64 - Cratera p Wyll. tem CerCa de 40 km de diâmetro . o Choque Com um meteorito abriu uma Cratera na Capa de gelo. o gelo estilhaçado está Coberto por gelo liso e reCente .
S S ( Jú), . GanimedeS
•
É S S. É ã , , q , ú ã ( ã ).
Figura 63 – as maiores luas de júpiter. [nasa] 64 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Grupo amalteia
É q Jú xã : M, A, A . A . Grupo himalia
S : : L, H, H , L E. GrupoS ananKe, Carme
e
pa S i f e
Sã , , ã . A- q . A Jú, -, ã , x S/3 S/3 J 5, 3, 3, Ak. A k. É . A ã ã : , C, S/3 J S/3 J .
6.2. Saturno
... os pacotes de compras, os lenços com pequenas economias, aonde vão parar todos esses objetos heteróclitos e tristes? Não sabes? Vão Vão parar nos anéis de Saturno, são eles que ormam, ormam , eternamente girando, os estranhos anéis desse planeta misterioso e amigo. Objetos Perdidos - Mario Quintana
D q ã S? A q , , , , S S ã , . D -, S . É S S (â 4% Jú Jú ).). P, P, â â q Jú q z
Figura 65 - v isão isão global de s aturno. UAB| | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| os anéis de s aturno Formam umUAB sistema tão grande que Cobririam o espaço entre a lua e a terra. – jlp/nasa
65
q (.54 UA), S ú, q f z S ( x x 47%). 47%). O K, K, â ã , S S ,5 S. D . C K, U G Z (Jú) O - G G 6, 6, 65 6 5 q C Hy z , q q . A 77, 77, ú S, ã z . , , z S S ã ú “” “”.. P ã , 3 q. I : â (.7 (.7 k) x % q â â q (.536 k). S , x . É, , ú q (,6 3 / ). S z P , 7 , , Vy Vy . A ã C-Hy, CHy, j NASA A E E I. at m o S f e r a
A (7%) (3%). A ã S x, q , Jú, . É . N q 5 5 /. A -5 -5 °C. E S, 3 k; q Jú, . S, Jú, ã. ã. eStrutura
S Jú, S ã N S : 75% 5% , , , . S ú q (% , x). R ú, , . A , q ã, q , , , . . O ú S q, . K. D Jú
66 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
N, q S. E - KK -Hz. Hz. P, P, x q x ã S. SiStema
de
anéiS
C ã , 36 q. A ã . E ú - , . A . A ã . O ã A B ã Dã C, G C, 675 675.. O A B C, . E 37, J Ek q ã A, z . O F x. E , . S- q , q . E : Nome
D C Dã Mxw B Dã C A Dã Ek Dã K F G E
Distância* (km)
67. k 74.5 k 7.5 k . k 7.5 k . k 33.57 k 36.53 k 4. k 65. k . k
Largura (km)
7.5 k 7.5 k 7 k 5.5 k 4.7 k 4.6 k 35 k 35 k 3 - 5 k . k 3. k
d C b a F g
anel e não apareCe nesta imagem
dos anéis anéis de s aturno obtida pela v oyager oyager 2. as diFerenças Figura 66 - imagem real dos de tonalidade de tonalidade Foram digitalmente exageradas. v ariações de Cor indiCam ligeiras diFerenças na Composição químiCa. UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 67
SatéliteS
A S , Hy 655. 655. C , j ã 53 . H ã (x (x 7), Vy C H. É ú , Jú. O S K (@). (@ ). C , : : S q j q à ã; ã -; , ã; . A ã q xã . A q q , x. A x . V . •
ti t a n
A S, (5.5 k â) ú S S q ( z q ). ). A- A- q z z , â ( ). ). P x, , ã, , q , . A C x 45 j ( ) ).. •
rhea
S L S, â (.5 k) â . •
hiperion
É j S S (4 x 6 x k). P q . P x ã . A C q j, ú . •
Japeto
e
fe B e
F J ã ú q q S. J f , y/y. J G C, 67 67 F W W Pk, . O F q 3 q, x q z z x, J (x (x 3,6 q S) S)..
68 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
•
pa n , a t l a S , p r o m e t e u
e
mimaS
Sã q xã . P x , z Dã Ek. A xã x A P, xã F. M z q ã C. •
JanuS
e
epimeteu
Sã q -, , q . A- q q ú , q ã S S, ú . . O x 7 . J E ã q x â S, 5 k (5.5 5.55 k, ). D K z- q E , q, q , x ã . A x xã . A ã ã P Jú q ã, J q P P . . P x k Jú Jú J k, 5 k. A J q P, q J q z q P. •
m e t o n e , pa l l e n e
e
anthe
Sã ú M E. P P 3 k, 4 k k â, . A- q M ( ã , ). •
C a l y p S o , te l e S t o dione
troianoS de
té t i S. he l e n e , po l i d e u C e S
troianoS de
Cy ã . A H P P ã D. ã q , 6 à 6 . E ã L (L4). D ã q, .66 .3 k â, , q . 6 à Cy 6 . H à P D. q, C, 64. D S, ã q L . .
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 69
•
enCeladuS
É j q f z S ( %) . D , ºC. E 4 j , NASA q q, z C, z j E, , ’ ’ â. P P à x S. E j q q – z – . Figura 67 – j atos de partíCulas de gelo na superFíCie de enCeladus [C assini – nasa] 6.3. urano
Figura 68 - urano FotograFado em 2005, pelo pelo telesCópio telesCópio espaCial hubble. observa-se seu sistema de anéis de anéis de Frente e a impressionante Cor Cor azul azul-esverdeada de sua atmosFera . Crédito: nasa, esa, e m. shoWalter do instituto seti. 70 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
A U 7 . A , 7, 7, W H, ú ã J III I, q ã J E B, ã à . F W H q , â O, 77 77.. A - â S: x â S (, q ). A â, U ã, 4 . S ã, ã, , , . O ã x ã º . P ã ã j . C q x ã , U 4 ã . S , , - - ºC. D D , , z ã . Nã U. M q , q S. E x x ã Jú S.
A Vy q U (,5%) (5,%). N , , Jú S, (,3%) . E ã q U ã x S ( 4 UA), à Jú S.
normal ormal ao ao plano da órbita
98º
Figura 69 – rotação de urano [Créditos do autor]
eStrutura interna
A j, U q ú , ú , , q. P, Jú S, S , q ã , ã ã . núCleo roChoso
anéiS
de
urano
gelo F undido
D 77, U hidrogênio e hélio líquidos ã 4. 5. k . Sã Figura 70 – estrutura interna de urano. , â : S, C, Q, A, B, E, G, D, L, E N. H x . k (M).
Figura 71 - os anéis de urano oyager 2 que reve( a) Foto da v oyager lou ao lou ao menos 11 anéis de par tíCulas ao tíCulas ao redor de urano. (b) esquema dos dos anéis anéis e satélite. Credito: Wikimedia.org UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 71
SatéliteS
O U ã M 4 x 34, x 3, k, A 5, x 577, x 577,7 k, U (54,7) â, 7, k O 76,4 k. P ã ã . O ã q ã q. O Pk, k k ã M C, 5 k. S , , ã k: C ( x ), O, B, C, D, J, P, R, B, P, F, C, S, , Syx, M, P, S F ( ). D ú, M ã .
para a a direita e de Cima para baixo. FotograFias Figura 72 – CinCo luas de urano – d a esquerda para obtidas pela v oyager oyager 2 (data da FotograFia): miranda (30/10/1998), a riel (05/12/1998), u mbriel (31/01/1996), t itânia (29/01/1996), e oberon (13/10/1998). Créditos: nasa.
6.4. netuno
O J C A U-J-J L V, U, z ã x x N, â w. E 4 46, J C (I), A, , ã . S ã 3 46, ã J G G, L V.
72
sta a Foto de netuno Foi enviada Figura 73 - est pela espaçonave v oyager oyager 2 em 20 de de agosto agosto de o Centro da imagem vemos a vemos a 1989. n grande | Ciências Naturais e Matemática | UAB m anCha negra. (nasa: C alvin j. h amilton).
N 3 UA S 65 . A ã , 6 . N U q ã: % , % , q q ã q j. É , U, q z. A x â. S, ú , , - , q, ã , Jú S. H , Vy , ã x ã x ( U). U). P oyager Figura 74 - a v oyager q , 2 observou em 1989 uma grande manCha negra j q, q, . . em netuno. N , N Jú S, à â . N , ã. A Vy Vy N. E 4, q z H, H, j . E, () 5. N - z , q , . A zã N N (q q ) ) q U. E z q N j j ú q , q . Jú Jú S, S , N q S. SatéliteS
de
netuno
Sã 3 N. •
tr i t ã o
D W W L 46, ã ã ú S S. C â .7 .7 k, S S , , ã . O N q z â â 3º q N. AA -, , zã , q ã ã j N. P UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 73
, à ã. O x x , . P, , N ã . A Vy ( q, , ), ), q ã. ã. A x ( , ) q 5 k, Vy Vy .
Figura 75 – Foto de tritão Feita pela v oyager oyager 2. jpl/ nasa o u t r a S lua S Satélite
N D G L P N H S L N P
Descobridor, data
amanho - Característica
K, 4
Vy,
H,K, G,F,Mj
7 k F I (D: x 74 x 64 k 3) (D: x x 7 k3) (D: x x 4 k3) (D: x x k3) j O x (D: 54 x 5 x 6 k 3) 3 k k k 3 k
S, Jw Ky
k
anéiS
de
netuno
N , : G, LV, LV, L, A A. E A A . O A : C, L, E E , E F5. 5 Nã Rã F .
Figura 76 - anéis de netuno FotograFados pela oyager 2 em 29/10 e 08/08 de 1999. v oyager 74 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
7 planetaS anõeS
E
CrÔniCa: o drama do reBaiXamento
4 6, 6, Pã . Dz- , ã . N . E -ã D G. Dz q j Hyw. D 3, q Cy , , 6, ã Uã A A I, I, q x, Swz. N , q j, D. D . É x. U q, q z: U N. É q, ã : ã q. S , C, q j ú , . S , , - q Pã . C , q Pã ?
r i o s ú r c ê n u r r a a r t e e M V T e M
r t e i p J ú
o r n u t S a
n o a U r
n o u t N e
P A s r e e C
e ã o n t e e a k e i s t l u r o u m m a É r P C a H a a k e M
planetas anões anões. Figura 77 – os planetas
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática | Sistema Solar| 75
E 6, Uã A A I (IAU) . O ã q , ã q z j. E É, q Pã. O j q ã, C, ã . E ã j q . D ã q x : ã , M Jú ã K, x z Pã. A, xã C, , ã . 7.1. p l u t ã o
(a)
plutão
nix h ydra
C aronte
( b)
Figura 78 – (a) Clyde tombaugh em 1930. ( b) os satélites de plutão C aronte, nix, h ydra. 76 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
A , X, q x U. DD , P P Lw - , . M , 3 3, Cy z 6 ã Lw. I, : q Pã 6 z q ã à U - N, S Vy . O Pã, D R , ã. E P Lw Lw (PL). (PL). O Pã . V , 4 , Pã x S q N. O q ã : 7º ( ) 6. P x x N. E 7, , C, ã ã . C q q I. A Pã ,3 x k ( q L) C Pã. O Pã . .37 37 k, q q C x 56 k. C, C S S. O z f , , q 7 K. K . Pã , , /3, 6 P ã, q ã ã ã Mú V, 7º 3,4º, . Vj Vj 3, .
q q ã , x . D 5. O Pã ã . N , , Nx ã ã , ã C. H, , , . Nx Hy ã 5. z q Pã - q z â C. 7.2 . é r i S
C 3. k â q , , j j q Pã . P x, 35 7 U A x 557 . D M Figura 79 - em Fevereiro de 2006, a lançou a a missão neW honasa lançou Bw ã 3 UB33. Prizons, a nave mais mais veloz veloz até até hoje X. N ã . E 4 Construída pelo homem, que em 6, Uã A I 2015 irá passar próximo de plutão e observará observará também também o Cinturão de É, ã, D . O kuiper. Mk Bw (C, E.U.A.), q . É f. f. E ú ú j. j. C q P T, Aq, , xã É, . F xã, É ( ) ã “à ”. J, M V ã . Jú, q- ã , - M I, P . A , J qz, M, V, : H, M, E. P V - . P V, P M, E. Nã q H q – “” “” – . F z . A à U “” . D É, q. 7.3. C e r e S
E , q G Pzz, . P, . A, C ã UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 77
M Jú ã . O â q 5 k x 4,6 . A , x, ,5 3, UA UA S. É ú ã q ã ã K. S à , ã C6. E 5, Dw C.
7.4. m a K e m a K e
Figura 80 - ilustração do planeta anão planeta anão m akemake, Fonte: international as tronomiCal union. v isita isitado em 07/07/2009. http:// WWW.iau.org/publiC_press/ neWs/release/iau0806/
E j , Uã A II Mkk j 5 FY F Y.. O j, 5 5 q I C, Mk Bw, q ã S S . E ã q j . S /3 Pã. V, j , Pã. É high-end . Mkk P S, R N I P. 7.5. h a u m e a
E 7 7 , Uã A I ã H, q ã S S, j 3 EL6. H . O â â x ã Pã, , , ã, j q . O 35 UA 5 UA. S ã x , ã q . P q q , , j . F Hk, H Nk, q H.
Figura 81 – ilustração de h aumea. Crédito nasa 6
Vj ã V.
78 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
8 pequenoS CorpoS
C
q , , . O ã j S S . C â q, , ã ( q ). P , à ã . O ã j , , q, x S, , . U , - . O ã j q , q , , ã . P ã , j j ã S S. Q , ã . F, j ã q, , ã . 8.1. a S t e r ó i d e S
A aster óide . , , . C- S S: ã , z M Jú; ã K, N N O, ã K. H x q x- S, Mú. H , q x , q ã.
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática | Sistema Solar| 79
Cinturão interno
de
aSteróideS
A ã z q ã S S, ã . Nã , , ã , , à x: Jú. O , 3,3 . N , x x q ã z, L Kkw, q z â, ã Jú qq . D , q , 6, - C, . k â, . - z â 4 k. L N N 5, 5, O E I I - ISO - ã A E E (ESA) ã Jã (JAXA) EUA (NASA). S ã q ( q S S S) ú x â â q. O ã ã : •
•
•
Tipo C: Sã x (75%) (75%).. Sã . Sã x , ã. Tipo S: (7%). C , q . Sã q C. Tipo M: (% (%).). Sã q q- - ã x . .
O , C, : P , H W M O (75-4), J 4, K Lw H (76534) V , O 7. V q , 53 k â. H q . I D . A A - q ú , ú. N N , I q Z q D Z, . I (5 k x k x 3 k), q D ã q ( , ,6 k â). I ú q (G, (G , 3). 3). G .
80 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
H
p a l n c i p n i i r P x a F a i x
C
P M V
Jú
J A
S
Í
esCala a a órbita dos planetas: terra (1 ua), m arte (1,6 ua) e júpiter (5,2 ua), Figura 82 - em esCala do planeta planeta anão anão Ceres (2,8 ua), do Cinturão de de asteróides asteróides e dos grandes grandes asteróides asteróides p alas, esta, os primeiros desCobertos. as Famílias de de asteróides asteróides troianos, apollo, íCaro e juno, e v esta hidalgo.
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 81
D
V I G
C
esta; ida e seu satélite Figura 83 – d a esquerda para direita e de Cima para baixo: v esta d áCtilo; g aspra e Ceres. Fonte: nasa.
aSteróideS próXimoS
da
te r r a
O q ã j x , NEA (N E A), â, q x ã . P : Amor: - M. P z M, M , z z , , x . Ex Ex:: 36 Gy. Apollo: - M. N , , , , z z . . Ex Ex:: 45 45 A. Atenas: - q , , j . S q z . Ex:: 4 A, j Ex 3 3 5 .
| Ciências | Ciências Naturais Naturais e Matemática e Matemática | UAB | UAB 82 82
99942 a pophis
13 de a bril, 2029 lua
terra
terra distânCia da terra: 0,0049 ua distânCia do sol: 1,005 ua Figura 84 – o asteróide 99942 apophis (nea-a ten) passou muito próximo da terra, a a apenas apenas unidades astronômiCas astronômiCas, no dia 13 de de abril abril de 2009. Fonte: nasa. 0,0049 unidades
A NASA 6 65 (PHA - P Py y Hz A A ).). q uaSe- SatéliteS
ou
tr o i a n o S
D q ã ã ã , - , , q M, Jú N . Sã q- q, , S , , , ã . O q- ã q S j . A q-: 3753 C AA. D J LASS (L A Sky Sy Pj – Pj Iã L Az C), AA x â. O AA j -, ú q . E j 3, x : : x 5, q. F xã q . O “”, q , 5 x . A q, , , , - L. E 55 .C, , ã , ã q . E 6 3. P 5 , . O U P, J. R G Ew B, x AA j T (j ã L). A q - . 6 N ://.j..// j. UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 83
S AA AA
de viagem viagem Figura 85 – a terra e um Companheiro de
Cinturão
de
Kuiper
e
nuVem oort
E 5, 5, J Hk O, , z x ã ã ú j ( ( ã ã)) S 3. UA -z . E ã S S ( ( ã ). E j, q , - S S, q , S S x, - (q ). N , , - G K, q , ã x (3 UA S), S), x x , S S x à N. E , , - j QB QB 4 k k â à â K. O j , K. D : É, Mkk H, . O: SC3A, 6L66, KX76 (Ix) e r e l p e K ã ã q ã ã o d e ã r u u t n n C i ã, ã . H, n o , q q u r n J ú S a t u p t e r Uã A I, j S LM6 (Q) .5 k â a n o U r a (35 k q C), V S. A o n u , Uã I A N e t u ã o u t ã P l u , q Pã. E- q Cã Bã KM K j . j 3 k â Figura 86 – o Cinturão de kuiper. 84 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
j . Sã j q q S S . O, j Cã K . I S S ,, ã . CentauroS
H , q Q A ã , q S N. O C distribuição dos Centauros - 50 m aiores . O ) m x S, ã ( k o . Q, r t , e m â i x d 7 k â ( z q C Hy) H y),, , x S, distânCia média do sol (milhões de km) .
8.2. CometaS
Figura 87 - gráFiCo de distribuição entre distânCia e diâmetro dos 50 maiores maiores asterói asterói des tipo Centauro. esses des tipo sses asteróides asteróides estão distribuídos prinCipalmente entre s aturno e netuno (mostrados em em vermelho vermelho), sendo que que alguns alguns (Como Chiron) também podem ser ClassiFiCados Como Cometas . (Crédito leuCinas louis).
D 75, 75, ã “U S A C”, E Hy H y,, q 4 337 337 6. 6. A w ã , - , j x 76 . Hy H y z 75. 75. Iz, 74 74 ã ã . O Hy, , x z 75 ( ( N), 3 . N , , q ú ã,
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 85
S S. M x. Q x, , q , , K. P P q Hy, q 76 76 , . eStrutura
C auda de pó 1 0 0 5 5 k
m
C a u
d a d e í o n s
direção do sol 100 km 10 km
núCleo
direção do Cometa Figura 88 - a estru tura de um Cometa
a
Vida na
de um Cometa
O x S, x à ã , q z q z j j ú. E , j , , , x ú. O , z, q S. A f z , q q z z, ã, , ( x z).
te r r a
A Hy, (- ). P à ã , ã . A- q, ã S S, , z q . V q . Cometa ha l l ey
A j C Hy: 3 .C. 5. E ú. C- q ,% ã. O ú, q k â, â, k q q Jú, x 3 , - . 86 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
Figura 89 - a t apeçaria de b ayeux, obra de de arte arte bordada entre 1070-1080, representa Cenas do Cotidiano dos nobres do Final do séCulo xi e retrata retrata a a vitória vitória normanda na batalha de h astings (1066), que que teve teve Como ConsequênCia a posterior Conquista normanda da inglaterra. neste este treCho treCho , o qual é parte das Cenas 16 e 17, podemos observar , à esquerda, h aroldo, Coroado rei da inglaterra; ao Centro, algumas pessoas observam aterrorizadas o Cometa h alley ; a seguir um homem inForma a h aroldo (no no trono trono ) a passagem do Cometa. n a barra inFerior há sombras das embarCações normandas que logo invadiriam o reino - o Cometa seria então um presságio Funesto do Futuro que que aguarda aguarda o novo rei. (s tein, 2009).
E , , Hy z ã ã . R- q . C- C - q ã ã . E 5º (75º (75º 3º x x z). z). Iz, â: q , . A ã 5 ã ã , , z, 6.
(a)
( b)
alley de de 1985: (a) d a sonda giotto da esa - agênCia Figura 89 - imagens do Cometa h alley b) a olho nú (nasa). espaCial europeia. ( b
8.3. m eteoróideS, meteoroS
e
meteoritoS
M ã j S S. A , j z , q . P , ã . A - . UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 87
A â . O , , ã , , ã q q, à . . M M 5 â ã z . E, q â q 5 ã ã z . E , ã z, . CompoSiçã o
doS meteoritoS
A , â q 5 , , q ã . Aq â , 5 5 , ã . O ã ã .5 , , - : •
Aerólitos: ã -
. •
Sideritos: , q x-
q. Siderólitos: • . A q q , ã, 4, 4,7 q . O , , , ã x à . Figura 90 - o maior meteorito meteorito já já desCoberto ChuVaS de meteoroS no brasil é o bendegó, desCoberto na b ahia, em 1784. ele pesa 5.360 kg e está em exposição no O , q museu n aCional no rio de j aneiro. q uando albert einstein esteve no brasil em 1925, visitou o . Sã, , bendegó. . Q , , , - . I ã . . O , x, j j , q . D , , , z z , z . .
88 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
radiante
O . O , , , j , . E E q , , , x , ã ã, x. A . O Ozã I M (www. .) . A ã: N
M
Cã
Qâ L E-Aq D-Aq P O L
J A M J A O N N
B Ly Aq Aq P O L
G
Dz
G
Figura 91 – r adiante de um Cometa
P P , j P Sw-. S - , Lw Sw H , 6. M , G S, q q . E 3, 3, q , q - . . Fz, z ã . L Lã. , x 6 . A , q 3 33, q q . Figura 92 - FotograFia de um leonídeo, obtida em 18 de no vembro de 2001, por dennis m ammana em s an diego – C aliFórnia. mesmo esmo atrás atrás de uma Fina nuvem Cirrus, este meteoro é suFiCientemente brilhante para exCeder exCeder a a luminosidade de registro do Filme (Fonte: nasa). UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 89
CrateraS
A z . A % . A ã . F F , C B Az, E U, A, B, . B . N , . Figura 93 – CrateE A P B, E G ra esCavada por um 3 grande meteoro. M G, q . A 4 k â.
eXtinção
doS dinoSSauroS
E , ã L W Az, P N F 6, W Az, q xã , 65,5 , ã . J : 7 - q , , q , q C. A , q â, Cx, Iã, Mx, - . A q , , à x ã ú : q , ; z S , ã ( x x zã) zã).. A - , - - , , q q q q . I , , , , z , q q ã . E q xã 3 Cx, q . A , . 90 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
8.4. o
eSpaço interplanetário
O z, ã S . A , , x: 5 ú x , q â S. O z () () . A ã ã . A ã . Sã , x, , ã . .
UAB| UAB | Ciências Naturais e Matemática |Sistema | Sistema Solar| 91
ConCluSão
N
S S . M q, z, ã q â q q U, . C S S : : , . E , q ,, … … A ã ã . C S f ã. M, , à ã . A , à q à ã f. O, , q j . U q , ã ã, ã .
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96 | Ciências Naturais e Matemática | UAB
MINISTÉRIO DA
EDUCAÇÃO
