astronomia do sistema solar - inpe
TRANSCRIPT
O TAMANHO DOS ASTROS
• Grande parte dos astros possui a forma esfé-rica. Para eles, o seu tamanho pode ser indi-cado pelo seu raio ( ou diâmetro ) ou, pelo seu volume:
2
O TAMANHO DOS ASTROS
• Grande parte dos astros possui a forma esfé-rica. Para eles, o seu tamanho pode ser indi-cado pelo seu raio ( ou diâmetro ) ou, pelo seu volume:
R R ou D = 2R
V = 4πR3 / 3
2
O TAMANHO DOS ASTROS
• Outros astros apresentam a forma aproxima-da à de um elipsóide de revolução oblato:
a
3
O TAMANHO DOS ASTROS
• Outros astros apresentam a forma aproxima-da à de um elipsóide de revolução oblato:
a
3
O TAMANHO DOS ASTROS
• Outros astros apresentam a forma aproxima-da à de um elipsóide de revolução oblato:
ab
a
3
O TAMANHO DOS ASTROS
• Outros astros apresentam a forma aproxima-da à de um elipsóide de revolução oblato:
ab
Achatamento a - bf = a
a
3
O TAMANHO DOS ASTROS
• Outros astros apresentam a forma aproxima-da à de um elipsóide de revolução oblato:
ab
Achatamento a - bf = a
aRaio médio Rm = a2 b√3
3
O TAMANHO DOS ASTROS
• Para a Terra:
ab
a
a = 6.378,140 kmb = 6.356,755 km
Achatamento: f = 1
298,25
a - b = 21,385 km
4
O TAMANHO DOS ASTROS
• Para a Terra:
ab
a
a = 6.378,140 kmb = 6.356,755 km
Achatamento: f = 1
298,25
a - b = 21,385 km
Raio médio: Rm = a2 b√ = 6.371,004 km3
4
O TAMANHO DOS ASTROS
a
PLANETA DIÂMETRO ACHATAMENTOMercúrioVênusTerraMarteJúpiterSaturnoUranoNetunoPlutão
4.878 km 012.104 km 012.756 km 1 / 298,25
6.794 km 1 / 154142.980 km 1 / 15,4120.540 km 1 / 10,2
51.120 km 1 / 43,649.530 km 1 / 58,5
2.300 km 0 ?
5
O TAMANHO DOS ASTROS
• Outros, por fim, não possuem forma defini- da geometricamente:
a
3 valoresespecificam
as suas dimensões máximas
6
A UNIDADE ASTRONÔMICA
• Unidades de distância que utilizamos na vi-da diária ( metro, milha, etc ) e seus múlti-plos, não são adequadas para as distâncias astronômicas;
• Para as distâncias estelares utilizamos o ano-luz, o parsec e seus múltiplos;
• No âmbito do Sistema Solar utilizamos a Unidade Astronômica ( UA, A )a
7
A UNIDADE ASTRONÔMICA
• A Unidade Astronômica corresponde à distância média da Terra ao Sol.
a
Sol
8
A UNIDADE ASTRONÔMICA
• A Unidade Astronômica corresponde à distância média da Terra ao Sol.
a
Sol
8
A UNIDADE ASTRONÔMICA
• A Unidade Astronômica corresponde à distância média da Terra ao Sol.
a
PSol
8
A UNIDADE ASTRONÔMICA
• A Unidade Astronômica corresponde à distância média da Terra ao Sol.
a
PSol
8
A UNIDADE ASTRONÔMICA
• A Unidade Astronômica corresponde à distância média da Terra ao Sol.
a
PSol
A
8
A UNIDADE ASTRONÔMICA
a
• Periélio da Terra: ao redor de 3 de janeiro;• Afélio da Terra: ao redor de 3 de julho;
9
A UNIDADE ASTRONÔMICA
a
1 A = 1 UA = 149.597.870 km
• Periélio da Terra: ao redor de 3 de janeiro;• Afélio da Terra: ao redor de 3 de julho;
9
A UNIDADE ASTRONÔMICA
a
1 A = 1 UA = 149.597.870 km
1 UA ≈ 150.000.000 km
• Periélio da Terra: ao redor de 3 de janeiro;• Afélio da Terra: ao redor de 3 de julho;
9
DISTÂNCIAS DOS PLANETAS
a
PLANETA EM UAMercúrioVênusTerraMarteJúpiterSaturnoUranoNetunoPlutão
0,38710,72331,00001,52375,20289,5388
19,182030,0578
DISTÂNCIA57.900.000 km
108.200.000 km149.600.000 km227.900.000 km778.300.000 km
1.429.400.000 km2.875.000.000 km4.504.400.000 km5.915.800.000 km 39,4387
10
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
• Permite obter as distâncias médias dos pla-netas ao Sol em UA ( de Mercúrio até Ura-no ):
a
11
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
• Permite obter as distâncias médias dos pla-netas ao Sol em UA ( de Mercúrio até Ura-no ):
a
0 3 6 12 24 48 96
11
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
• Permite obter as distâncias médias dos pla-netas ao Sol em UA ( de Mercúrio até Ura-no ):
a
0 3 6 12 24 48 96
4 4 4 4 4 4 4+
11
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
• Permite obter as distâncias médias dos pla-netas ao Sol em UA ( de Mercúrio até Ura-no ):
a
0 3 6 12 24 48 96
4 4 4 4 4 4 4+4 7 10 16 28 52 100
11
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
a
10 10 10 10 10 10 10:4 7 10 16 28 52 100
0,4 0,7 1,0 1,6 2,8 5,2 10,0
M V T M ? J S
12
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
a
1781 - F.W. Herschel descobre o planeta Urano:
96 x 2 = 192 192 + 4 = 196
13
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
a
1781 - F.W. Herschel descobre o planeta Urano:
96 x 2 = 192 192 + 4 = 196 196 : 10 = 19,6
13
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
a
1781 - F.W. Herschel descobre o planeta Urano:
96 x 2 = 192 192 + 4 = 196 196 : 10 = 19,6
Distância correta: 19,1820 UA
13
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
a
1781 - F.W. Herschel descobre o planeta Urano:
96 x 2 = 192 192 + 4 = 196 196 : 10 = 19,6
Distância correta: 19,1820 UA
1801 - G. Piazzi descobre o primeiro asteróide:
13
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
a
1781 - F.W. Herschel descobre o planeta Urano:
96 x 2 = 192 192 + 4 = 196 196 : 10 = 19,6
Distância correta: 19,1820 UA
1801 - G. Piazzi descobre o primeiro asteróide:
Distância de 1.Ceres ao Sol: 2,77 UA
13
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
a
1846 - J. G. Galle descobre o planeta Netuno, na posição prevista por J.C.Adams e U.J.J. Leverrier
192 x 2 = 384 384 + 4 = 388 388 : 10 = 38,8
Distância correta: 30,0578 UA
14
SEQÜÊNCIA DE TITIUS-BODE
a
1846 - J. G. Galle descobre o planeta Netuno, na posição prevista por J.C.Adams e U.J.J. Leverrier
192 x 2 = 384 384 + 4 = 388 388 : 10 = 38,8
Distância correta: 30,0578 UA
1930 - C.W. Tombaugh descobre Plutão:
Distância correta: 39,4387 UA
384 x 2 = 768 768 + 4 = 772 772 : 10 = 77,2
14
TEMPO-LUZ
• Utiliza-se, ainda, como unidade de distância a distância percorrida pela luz, no vácuo, em um certo intervalo de tempo:
a
c = 299.792,458 km / s
• Tem-se por exemplo: o segundo-luz, que é a distância percorrida pela luz em um segundo:
1 s-l = 299.792,458 km
15
TEMPO-LUZ
• Analogamente pode-se definir o minuto-luz, a hora-luz, o ano-luz e etc.
a
A distância média da Terra à Lua é de 384.403 km.
16
TEMPO-LUZ
• Analogamente pode-se definir o minuto-luz, a hora-luz, o ano-luz e etc.
a
A distância média da Terra à Lua é de 384.403 km.
Em tempo-luz, teremos:
16
TEMPO-LUZ
• Analogamente pode-se definir o minuto-luz, a hora-luz, o ano-luz e etc.
a
A distância média da Terra à Lua é de 384.403 km.
Em tempo-luz, teremos:
384.403 km / 299.792,458 km/s = 1,28 s-l
16
TEMPO-LUZ
a
Em tempo-luz, teremos:
A distância média da Terra ao Sol é de:
1 A = 1 UA = 149.597.870 km
17
TEMPO-LUZ
a
Em tempo-luz, teremos:
149.597.870 km / 299.792,458 km/s = 499 s-l
A distância média da Terra ao Sol é de:
1 A = 1 UA = 149.597.870 km
17
TEMPO-LUZ
a
Em tempo-luz, teremos:
149.597.870 km / 299.792,458 km/s = 499 s-l
A distância média da Terra ao Sol é de:
1 A = 1 UA = 149.597.870 km
499 s-l = ( 8 min 19 s ) - luz
17
TEMPO-LUZ
a
• O valor da numérico da distância de um as-tro em tempo-luz nos informa, ainda, o tem-po empregado pela luz para percorrer a dis-tância considerada:
18
TEMPO-LUZ
a
• O valor da numérico da distância de um as-tro em tempo-luz nos informa, ainda, o tem-po empregado pela luz para percorrer a dis-tância considerada:
Da Lua até a Terra: 1,28 s
18
TEMPO-LUZ
a
• O valor da numérico da distância de um as-tro em tempo-luz nos informa, ainda, o tem-po empregado pela luz para percorrer a dis-tância considerada:
Da Lua até a Terra: 1,28 s
Do Sol até a Terra: 8 min 19 s
18
TEMPO-LUZ
a
• O valor da numérico da distância de um as-tro em tempo-luz nos informa, ainda, o tem-po empregado pela luz para percorrer a dis-tância considerada:
Da Lua até a Terra: 1,28 s
Do Sol até a Terra: 8 min 19 s
De Plutão até a Terra: 5h 20 min ( mínimo )
18
TEMPO-LUZ
a
• Diferença entre a posição geométrica e a po-sição observada:
Posiçãoobservada
Posiçãoreal
21
TEMPO-LUZ
a
• Previsão do intervalo de tempo entre o envio e a recepção de um sinal a uma nave espaci- al que esteja nas proximidades de um plane- ta;
• Astronomia por radar, que efetua mapeamen-to dos planetas e estima com grande precisão
22
DIÂMETRO APARENTE• Ângulo sob o qual o observador vê o diâme-
tro geométrico de um astro:
a
dD
δap
23
DIÂMETRO APARENTE• Ângulo sob o qual o observador vê o diâme-
tro geométrico de um astro:
a
dD
δap δa p = Dd
x 206.265”
23
DIÂMETRO APARENTE• Ângulo sob o qual o observador vê o diâme-
tro geométrico de um astro:
a
dD
δap δa p = Dd
x 206.265”
Diâmetros aparentes do Sol e da Lua: ≈ 30’
23
ALBEDO
• Relação entre a quantidade de radiação re -fletida por um astro em todas as direções e a quantidade de radiação incidente sobre ele.
a
24
ALBEDO
• Relação entre a quantidade de radiação re -fletida por um astro em todas as direções e a quantidade de radiação incidente sobre ele.
a
24
ALBEDO
• Relação entre a quantidade de radiação re -fletida por um astro em todas as direções e a quantidade de radiação incidente sobre ele.
a
Radiação incidente
24
ALBEDO
• Relação entre a quantidade de radiação re -fletida por um astro em todas as direções e a quantidade de radiação incidente sobre ele.
a
Radiação incidente
Ei
24
ALBEDO
• Relação entre a quantidade de radiação re-fletida por um astro em todas as direções e a quantidade de radiação incidente sobre ele.
aER
Radiação refletida
A = Ei
ER
25
ALBEDO
• O conhecimento do albedo de alguns mate-riais, permite inferir a composição das su-perfícies planetárias:
a
27
ALBEDO
• O conhecimento do albedo de alguns mate-riais, permite inferir a composição das su-perfícies planetárias:
a
MATERIAL ALBEDO
27
ALBEDO
• O conhecimento do albedo de alguns mate-riais, permite inferir a composição das su-perfícies planetárias:
a
MATERIAL ALBEDO
Granito 0,36
27
ALBEDO
• O conhecimento do albedo de alguns mate-riais, permite inferir a composição das su-perfícies planetárias:
a
MATERIAL ALBEDO
Granito 0,36Lava 0,18
27
ALBEDO
• O conhecimento do albedo de alguns mate-riais, permite inferir a composição das su-perfícies planetárias:
a
MATERIAL ALBEDO
Granito 0,36Lava 0,18Basalto 0,06
27
ALBEDO
a
PLANETA ALBEDOMercúrioVênusTerraMarteJúpiterSaturnoUranoNetunoPlutão
0,110,650,370,150,520,470,510,410,30
28
GRAVIDADE
a
PLANETA ACEL. GRAV.
MercúrioVênusTerraMarteJúpiterSaturnoUranoNetunoPlutão
0,380,901,000,382,531,060,901,140,08
30
VELOCIDADE DE ESCAPE
a
PLANETA Vesc ( km/s)
MercúrioVênusTerraMarteJúpiterSaturnoUranoNetunoPlutão
4,2010,411,25,0059,535,521,323,51,30
32
CONFIGURAÇÕES PLANETÁRIAS
• As diferentes posições relativas do Sol, da Ter-ra e dos planetas são chamadas de configura - ções planetárias;
34
FASES DOS PLANETAS
R
• Se φ = 0° → cos φ = 1 → k = 1 ( cheia )
k = 1 + cos φ
2
k = fração iluminada do disco do planeta
47
FASES DOS PLANETAS
R
• Se φ = 0° → cos φ = 1 → k = 1 ( cheia )• Se φ = 90° → cos φ = 0 → k = ½ ( qc / qm )
k = 1 + cos φ
2
k = fração iluminada do disco do planeta
47
FASES DOS PLANETAS
R
• Se φ = 0° → cos φ = 1 → k = 1 ( cheia )• Se φ = 90° → cos φ = 0 → k = ½ ( qc / qm )• Se φ = 180° → cos φ = -1 → k = 0 ( nova )
k = 1 + cos φ
2
k = fração iluminada do disco do planeta
47
FASES DA LUA
Nova
QuartoCrescente
QuartoMinguante
Cheia
CrescenteCôncavo
CrescenteConvexo
Minguante
48
FASES DA LUA
Nova
QuartoCrescente
QuartoMinguante
Cheia
CrescenteCôncavo
CrescenteConvexo
MinguanteConvexo
48
FASES DA LUA
Nova
QuartoCrescente
QuartoMinguante
Cheia
CrescenteCôncavo
CrescenteConvexo
Minguante MinguanteConvexo
48
FASES DA LUA
Nova
QuartoCrescente
QuartoMinguante
Cheia
CrescenteCôncavo
CrescenteConvexo
MinguanteCôncavo
MinguanteConvexo
48
PERÍODO SIDERAL• Intervalo de tempo necessário para que um
planeta descreva a sua órbita ao redor do Sol.
51
PERÍODO SIDERAL• Intervalo de tempo necessário para que um
planeta descreva a sua órbita ao redor do Sol.• Considerando-se um observador no Sol, é o
intervalo de tempo necessário para que o pla-neta descreva 360º tomando-se como referên-cia uma estrela.
51
PERÍODO SINÓDICO• Intervalo de tempo que decorre entre duas
configurações sucessivas e de mesmo nome.
61