daniela lazzaro observatório nacional - rio de janeiro astrofísica do sistema solar 1 a escola de...

Daniela LazzaroObservatório Nacional - Rio de Janeiro

Astrofísica

do

Sistema

Solar

1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002

Introdução ao Sistema Solar Planetologia comparativa

planetas terrestres X planetas gigantes X pequenos corpos

Interiores Superfícies Atmosferas Pequenos corpos

satélites, asteróides, cometas, anéis


Titus-Bode d = 0.4 + 0.3 x 2n

Distâncias


Órbitas


a (UA) e i (o)

Mercúrio 0.39 0.206 7.0

Vénus 0.72 0.007 3.4

Terra 1.00 0.017 0.0

Marte 1.52 0.093 1.85

Júpiter 5.20 0.048 1.32

Saturno 9.54 0.056 2.50

Urano 19.18 0.046 0.77

Netuno 30.06 0.009 1.78

Plutão 39.44 0.246 17.17


Tamanhos


% Massa Total

Sol 99.8000000

Júpiter 0.1000000

Cometas 0.0500000

Outros planetas 0.0400000

Satélites e anéis 0.0000500

Asteróides 0.0000020

Poeira cósmica 0.0000001

Evoluçãodinâmica


Raio(RT)

Massa

(MT)

Dens.(g/cm3)

Mercúrio 0,38 0,06 5,4

Venus 0,95 0,82 5,3

Terra 1,00 1,00 5,5

Marte 0,53 0,11 3,9

Júpiter 11,2 318 1,3

Saturno 9,5 95 0,7

Urano 4,1 15 1,2

Netuno 3,9 17 1,6

Plutão 0,19 0,002 2,1RT=6378 kmMT=5.98 x 1024kg


No de átomos por milhão de átomos de H

Hidrogênio H 1.000.000

Hélio He 68.000

Carbono C 420

Nitrogênio N 87

Oxigênio O 690

Neônio Ne 98

Sódio Na 2

Magnésio Mg 40

Alumínio Al 3

Silício Si 38

Enxofre S 19

Argônio Ar 4

Cálcio Ca 2

Ferro Fe 34

Níquel Ni 2

Composição


Temperatura Te 1/ D1/2

Mercúrio ~500K

Plutão ~50K


Planetologia Comparativa


Planetas terrestres


Planetas Gigantes


Mercúrio

Venus Terra Marte

Distância(UA)

0,4 0,7 1,0 1,5

Período(anoT)

0,2 0,6 1,0 1,9

Diâmetro(km)

4.878 12.102

12.756

6.790

Massa(MT)

0,55 0,8 1,0 0,1

Densidade(g/cm3)

5,4 5,3 5,5 3,9

Rotação 58,6 d -243 d 23,9 h 24,6 h


2998273

Eixo de rotação (o)

16,117,210,79,9Rotação (h)

1,61,20,71,3Densidade

(g/cm3)

171495318Massa (MT)

49.50051.200120.54

0142.800

Diâmetro(103km)

164,884,129,511,9Período(anoT)

30,119,29,55,2Distância (UA)

NetunoUranoSaturnoJúpiter


Composição igualrochas + metais

silicatosferro, níquel 2/3 1/3

núcleo denso + crosta leve

“diferenciação”

líquidos em algum momento T ~1300 K

pouco H + muito O

composição “oxidada”

Planetas terrestres


Júpiter Saturno

Composição: 75% H + 25% He Urano Netuno

núcleo J-S formados juntos

H2O CH4 NH3 C2H6 C2H2

metano etano acetileno água ammonia hidrocarbonetos

Júpiter, Saturno cristais ammonia

Nuvens superiores: Urano metano

Netuno “neblina”

Planetas Gigantes muito H + pouco O

composição “reduzida”


Planetas terrestres: Atividade Geológica forças externas (crateras)

superfícies modificadas

forças internas (vulcões, terremotos)

diferenças calor interno níveis de atividade

calor primitivo acreção

corpos pequenos corpos grandes

esfriam rapidamente retém mais calor

Mundos mortos:Mercúrio, Marte

Mundos ativos: Terra, Venus


primordial + gerada internamente

Júpiter = 4 x 1017W Saturno = 2 x 1017W

(= energia solar absorvida) separação H-He

forma gotículas que caem no núcleo

diferenciação

Netuno: pequena mesma temperatura!Urano: não tem

Planetas Gigantes: Energia Interna


Plutão

1930 - C. Tombaugh

1978 - J. Christy

tamanho ~ 1/2 Plutão

Distância: 39.5 UA Período: 249 anosT

Diâmetro: 0.38 DT (Mer: 0.76)Massa: 0.002 MT

(Mer: 0.55)Densidade: 2.1 g/cm3 (Mer: 5.5)


Pequenos corpos


Satélites


Anéis Planetários

Todos os planetas gigantes: 1610 1985

Próximos do planeta: limite de Roche ~ 2,4 x raio planeta

Compostos: partículas (1cm < R < 5m) + poeira

Sistemas achatados: H = altura ~ 100m; D = largura ~ 300.000km

H/D ~ 10-7


Asteróides


Nuvem de Oort

Cometas

Cinturão de Kuiper


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planetas terrestres X planetas gigantes X pequenos corpos

Interiores Superfícies Atmosferas


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