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INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA
Prof Carlos Priante
Adaptado de Profª. Adriana Amorim
AULA 15
Big Bang Theory
• Apoia-se na teoria da relatividade do físico Albert Einstein (1879-1955) e nos estudos dos astrônomos Edwin Hubble (1889-1953) e Milton Humason (1891-1972),
• Eles demonstraram que o universo não é estático e se encontra em constante expansão, ou seja, as galáxias estão se afastando umas das outras.
• Portanto, no passado elas deveriam estar mais próximas que hoje, e, até mesmo, formando um único ponto.
O que é a Astronomia?
É a ciência que estuda o universo, numa tentativa de perceber a sua estrutura e evolução.
Histórico
•É a ciência mais antiga.
•Os registros astronômicos mais antigos datam de aproximadamente 3000 a.C. e se devem aos chineses, babilônios, assírios e egípcios.
•O estudo do céu ajudou o ser humano a desenvolver calendários para exercerem suas atividades como: caça, agricultura, navegação, exploração terrestre, etc.
Stonehenge, Inglaterra
• Em outras partes do mundo, evidências de conhecimentos astronômicos muito antigos foram deixadas na forma de monumentos, como Stonehenge, na Inglaterra, que data de 3000 a 1500 a.C.
• Ao se posicionar corretamente neste circulo de pedra e olhar na direção certa o povo neolítico podia saber a data do solstício e equinócio, que marcavam a mudança de estação.
•Nas Américas, o observatório mais antigo descoberto é o de Chankillo, no Peru, construído entre 200 e 300 a.C.
Instrumentos de observação do céu- Durante muitos anos o principal
instrumento utilizado pelo ser humano foi o seu próprio olho, o que limitou o detalhamento das observações.
- Em 1608, o neerlandês Lippershey inventou um instrumento chamado telescópio, para fins militares.
- Em 1609, o astrônomo italiano Galileu Galilei (1564-1642), aperfeiçoou este instrumento e descobriu uma nova utilidade: a observação de astros celestes.
Atualmente, depois de muito desenvolvimento tecnológico, o telescópio
passou por muitas modificações e hoje encontramos até mesmo no espaço,
enviando imagens de regiões situadas a distâncias inimagináveis.
TELESCOPIO HUBBLE
IMAGEM DE UMA NEBULOSA
•Como a atmosfera terrestre funciona como um vidro embaçado, impedindo uma nítida imagem dos objetos celestes, é necessário montar os telescópios em lugares mais altos como montanhas, ou em desertos, pois a poluição atmosférica nestes ambientes é mínima.
•Outra maneira de solucionar este problema foi lançar no espaço telescópios espaciais, como o Hubble.
TELESCÓPIO JAMES WEBB, SUCESSOR DO HUBBLE.
SONDA VOYAGER: Foi a primeira a ir além do Sistema Solar
SUPERNOVA: explosão estelar que forma corpos celestes brilhantes.
Ano-luz
•Quando uma tempestade se aproxima e há relâmpagos, primeiramente, vemos a luz do raio e, segundo depois mais tarde, ouvimos o som do trovão.
•Se os dois ocorrem no mesmo instante, porque percebemos os dois em tempos diferentes?
- A velocidade do som é 340 m/s. ( Em 1 s percorre 340m).
- A velocidade da luz é 300.000.000 m/s ( Em 1 s percorre 300 milhões de metros).
PORTANTO: a velocidade da luz é muito maior que a velocidade do som, por isso percebemos primeiro a luz e depois o som do relâmpago.
ENTÃO:- Um ano-luz é a distância que a luz
percorre em um ano no vácuo.
- Como as distâncias entre os objetos celestes são gigantescas, utiliza-se o ano-luz como unidade de tempo.
- Um ano-luz equivale a aproximadamente 10 trilhões de quilômetros.
•Quanto a luminosidade, os corpos podem ser:
Objetos luminosos: também denominados fonte de luz primária, é aquele que emite luz própria.
Objetos iluminados: também denominados fonte de luz secundária, é aquele que depende de uma fonte de luz primária para ser observado, ou seja, não emite luz própria.
Corpos luminosos
Corpos iluminados
AS ESTRELAS
- São bolas de gás formadas basicamente pela queima dos gases hidrogênio e hélio em uma temperatura muito alta.
- Elas nascem, crescem e morrem e sua idade pode ser determinada pela sua cor – quanto mais próximas da cor vermelha, mais velhas.
- Seu brilho depende da quantidade de luz que ela consegue emitir, e por meio dele, os astrônomos conseguem calcular a que distância se encontram da Terra.
- Quando vemos uma estrela brilhar no céu, podemos estar diante de algo que não exista mais.
- As cores das estrelas podem determinar a temperatura de sua superfície.
Amarelo claro: aprox. 6.000ºC ( Sol)Avermelhado: aprox. 3.000ºCBranca ou Azul: aprox. 10.000ºC
GALÁXIAS
- São conjuntos de estrelas e outros elementos astronômicos como nebulosas, gases e poeiras.
- Organizam-se em grupos ou aglomerados e podem se apresentar em três tipos de formas:
a) Elípticasb) Espiralc) Irregular
ESPIRAL
ELIPTICA
IRREGULAR
- Nossa galáxia é a Via Láctea (nome dado pelos antigos gregos).
- Tem mais de 400 bilhões de estrelas, todas girando.
- Em sua porção mais brilhante, encontramos uma maior concentração de estrelas.
- Possui uma forma espiral, com 100 mil anos-luz de diâmetro. (Isso significa que para irmos de um ponto à outro, levaríamos até 100 mil anos viajando à velocidade da luz.
VIA LÁCTEA
- Em um dos braços da Via Láctea, encontramos o Sistema Solar.
- Há 80 anos, conhecíamos apenas uma galáxia além da nossa, a Andrômeda; agora já são mais de 100 bilhões delas.
CONSTELAÇÕES
- Constelação = Latim constellatio = “reunião de estrelas ou astros”.
- Para quem olha a olho nu, as estrelas parecem estar reunidas bem perto umas das outras, porém as distâncias que as separam são imensas.
- Os antigos nomeavam as constelações de acordo com as figuras que se formavam através da linhas imaginárias que eram traçadas entre elas, caracterizando sua época.
- A maioria delas se restringe à imagem de animais, caçadores, objetos, deuses, etc.
- Em 137 d.C., 48 constelações foram catalogadas pelo astrônomo egípcio Cláudio Ptolomeu (87-151), inspirado em histórias e mitologias.
- Atualmente, existem mais 40 constelações catalogadas, definidas na época das grandes navegações, totalizando 88 constelações.
O SISTEMA SOLAR
Explosão de um estrela
Nuvem de gás e poeira
Movimentos giratórios – redemoinhos aglomerando
partículas No centro do disco a temperatura atinge
500.000ºC
Formação do sistema solar
•Os corpos que giravam na borda desse disco deram origem aos planetas e os restante das partículas deram origem aos asteróides e cometas.
•O Sol acabou sendo o astro principal e sendo o foco de atração, reuniu em torno de si vários corpos, como planetas, asteróides, cometas, etc.
O SOL
•No Universo, comparado a algumas estrelas ou sóis, o nosso Sol é considerado uma estrela adolescente, de tamanho médio.
•A distância entre a Terra e o Sol é de 150 milhões de km, embora seja a estrela mais próxima da Terra.
•Essa distância é que permite uma temperatura suportável para os seres vivos.
•Toda energia dos Sol é produzida em seu centro, uma região chamada de núcleo.
•Estima-se que o sol viva por mais 5 bilhões de anos. A luz do Sol leva 8 minutos para chegar até a Terra.
Corresponde a 99% da massa
do sistema solar.
Formado há cerca de 4,6
bilhões de anos, é composto
quase inteiramente
por gases -90% de hidrogênio e 9,9% de hélio.
A temperatura em sua
superfície é de 5.700 ºC, e, em
seu interior, pode chegar a vários milhões
de graus.
NOÇÕES HISTÓRICAS SOBRE O SISTEMA SOLAR
GEOCENTRISMO:
- Defendida no séc. II por Ptolomeu (87-151 d.C) e aceita até o século XVI.
- Essa teoria afirmava que a Terra era o centro do Universo, e que os outros astros, inclusive o Sol, girava em torno dela.
G
E
O
C
E
N
T
R
I
S
M
O
HELIOCENTRISMO:
- Foi defendida por Nicolau Copérnico (1473-1543).
- Em sua teoria o Sol era o centro do Universo, com planetas orbitando ao seu redor.
- Por apresentar algumas falhas esta teoria foi corrigida por Johannes Kleper (1571-1630).
- Mais tarde, verificou-se que nenhum dos dois modelos poderia ser aceito porque, o Sol é centro apenas do Sistema Solar e não do Universo todo.
H
E
L
I
O
C
E
N
T
R
I
S
M
O
CONHECENDO OS PLANETAS
sol
Mercúrio Vênus
Terra
Marte
Júpiter
SaturnoUranoNetuno
Plutão
Planeta anão
MERCÚRIOMENOR PLANETA
MAIS PRÓXIMO DO SOL (58 MILHÕES DE KM)
O SEU LADO VOLTADO PARA O SOL É MUITO QUENTE (430ºC) E O LADO QUE FICA NA SOMBRA É MUITO
FRIO (-170ºC)
SUA SUPERFÍCIE É CONSTITUÍDA DE
ROCHAS E METAIS
NÃO EXISTE QUALQUER
POSSIBILIDADE DE VIDA NESTE
PLANETA DA FORMA COMO CONHECEMOS
DEMORA 87 DIAS PARA GIRAR EM TORNO DO
SOLE O SEU DIA
CORRESPONDE A 59 DIAS TERRESTRE
VÊNUSÉ O VIZINHO MAIS
PRÓXIMO E UM POUCO MENOR QUE A TERRA
É CONHECIDO COMO ESTRELA- D’alva.
SUA SUPERFÍCIE APRESENTA
TEMPERATURA DE 460ºC, PRESSÃO ATMOSFÉRICA 100X MAIOR E VENTOS COM
VELOCIDADES DE 320 km/h.
É MAIS QUENTE QUE MERCÚRIO
UM ANO EM VÊNUS -244 DIAS E 17
HORAS UM DIA - 243 DIAS.
ELE GIRA AO CONTRÁRIO DOS
OUTROS PLANETAS
¾ DA SUPERFÍCIE SÃO COBERTOS DE
ÁGUA
78% DA ATMOSFERA FORMADA POR
NITROGÊNIO- COR AZUL0
O MOVIMENTO AO REDOR DO SOL LEVA
365 DIAS E SEIS HORAS E UM DIA TEM
24 HORAS
EM RELAÇÃO AO SOL É O PRIMEIRO PLANETA QUE
APRESENTA UM SATÉLITE NATURAL: A
LUA
TERRA
DURANTE MUITO TEMPO PENSOU NA
POSSIBILIDADE DE VIDA NESTE PLANETA
A ATMOSFERA DE MARTE É COMPOSTA DE 95% DE
GÁS CARBÔNICO
APRESENTA GRANDE QUANTIDADE ÓXIDO DE FERRO NA SUPERFÍCIE
POSSUI GRANDES PLANÍCIES E
MONTANHAS (MONTE OLIMPO)
SUAS TEMPERATURAS OSCILAM ENTRE
MÁXIMAS DE 30ºC E MÍNIMAS DE – 90ºC
ENTRE MARTE E JUPITER HÁ PRESENÇA DE UM
CINTURÃO DE ROCHAS METÁLICAS
MARTE
POSSUI DUAS PEQUENAS LUAS: FOBOS E DEIMOS
É O MAIOR PLANETA (CABEM 1400 TERRA)
SUA ATMOSFERA É COMPOSTA DE
HIDROGÊNIO E HÉLIO
APRESENTA FAIXAS COLORIDAS DISPOSTAS
PARALAMENTE EM RELAÇÃO AO SEU
EQUADOR.
APRESENTAM DIFERENTES
MOVIMENTOS E TEMPERATURAS
UM ANO CORRESPONDE A 12
ANOS TERRESTRES, E UM DIA CORREPONDE A
10 HORAS.
A TEMPERTURA MÉDIA É DE – 121ºC
JÚPITER
APRESENTA POUCA LUMINOSIDADE E
ENCONTRA-SE NUMA REGIÃO EXTREMAMENTE
FRIA
SEGUNDO MAIOR PLANETA, MUITO PARECIDO COM
JÚPITER
SUA TEMPERATURA MÉDIA GIRA EM TORNO DE – 125ºC
APRESENTA EM SUA VOLTA UM CONJUNTO DE SETE ANÉIS FORMADOS POR
GELO, POEIRA E ROCHAS (VISIVEIS COM LUNETAS)
UM ANO CORRESPONDE A 30 ANOS TERRESTRES E
UM DIA CORRESPONDE A 10 HORAS
EM SEU REDOR ORBITAM 31 SÁTELITES
SATURNO
O PRIMEIRO PLANETA
DESCOBERTO NA ERA MODERNA
ACREDITA-SE QUE SUA COZ AZUL-
ESVERDEADA SE DÁ ATRAVÉS DA
ABSORÇÃO DA LUZ VERMELHA PELO
SEU NUCLEO
UM ANO CORRESPONDE A 84 ANOS TERRESTRES
E UM DIA CORRESPONDE A 17
HORAS
URANO
MUITO SIMILAR A URANO
SUPERFICIE FORMADA POR
ROCHAS E GELOS
FOI DESCOBERTO E, 1846, ATRAVÉS DE
DEDUÇÃO MATEMÁTICA.
SUA ATMOSFERA APRESENTA
HIDROGÊNIO, HÉLIO E METANO
A TEMPERATURA ESTÁ ENTRE – 193ºC
E – 153ºC
UM ANO CORRESPONDE A 64 ANOS TERRESTRES
E UM DIA CORRESPONDE A 16
HORAS.
NETUNO
A PARTIR DE DO DIA 24 DE AGOSTO DE
2006,
PLUTÃO DEIXA DE SER CLASSIFICADO COMO PLANETA DO
SISTEMA SOLAR
E PASSA DESIGNADO COMO
PLANETA ANÃO
ALGUNS CORPOS CELESTES
ASTERÓIDES
É um nome de origem grega que significa “similar a estrelas”.
São fragmentos que não conseguiram formar um planeta e trilhões deles percorrem nosso Sistema Solar a uma velocidade muito grande.
Seu tamanho pode variar e o maior já observado tem um diâmetro de 974 km.
COMETAS
São corpos compostos por matéria sólida como grãos de poeira e gelo.
Em sua trajetória, se estende além do Sistema Solar.
Quando se aproxima do sol, forma-se uma nuvem de gás e poeira ao seu redor e com o seu movimento e a ação dos ventos que dá origem a cauda.
Cometa Halley
METEOROIDE: são fragmentos de cometas ou asteróides que se encontram fora da atmosfera terrestre.
METEORO: quando o meteoróide entra na atmosfera terrestre, deixando um rastro luminoso. (estrela cadente). A maioria se desintegra antes de atingir a superfície da Terra.
METEORITO: é um resto de meteoro que atinge a superfície da Terra.
Estamos quase lá !!!
Movimentação da TerraRotação
• É o giro que o planeta realiza ao redor de si mesmo, ou seja, ao redor do seu próprio eixo.
• Realizado no sentido anti-horário, de oeste para leste, e tem duração aproximada de 24 horas, graças a este movimento a luz solar ilumina diferentes áreas do planeta ( Dia e Noite).
• O Sol parece se mover, esta impressão se dá do leste para o oeste.
• É por isso que, há milhares de anos, o Sol serve como referência de posição: a direção onde ele aparece pela manhã é o leste ou nascente e a direção onde ele desaparece no final da tarde é o oeste ou poente.
Translação
• É aquele que a Terra realiza ao redor do Sol junto com os outros planetas (forma de uma elipse).
• A velocidade média da Terra ao descrever essa órbita é de 107.000 km por hora, e o tempo necessário para completar uma volta é de 365 dias, 5 horas e cerca de 48 minutos.
• Esse tempo que a Terra leva para dar uma volta completa em torno do Sol é chamado "ano". O ano civil, adotado por convenção, tem 365 dias.
• Como o ano sideral, ou o tempo real do movimento de translação, é de 365 dias e 6 horas, a cada quatro anos temos um ano de 366 dias, que é chamado ano bissexto.
Posições do Sol• As datas que marcam o início das estações do ano
determinam também a maneira e a intensidade com que os raios solares atingem a Terra em seu movimento de translação.
• Essas datas recebem a denominação de equinócio e solstício
• Quando no hemisfério Norte é inverno, no hemisfério Sul é verão. Quando for primavera em um dos hemisférios, será outono no outro.
• Isso ocorre em função da posição que cada hemisfério ocupa em relação ao Sol naquele período, o que determina a quantidade de irradiação solar que está recebendo.
Equinócio
• No dia 21 de março, os raios solares incidem perpendicularmente sobre a linha do Equador, tendo o dia e a noite a mesma duração na maior parte dos lugares da Terra.
• Daí o nome "equinócio" (noites iguais aos dias).
• Nesse dia, no hemisfério norte, é o equinócio de primavera - e no hemisfério sul, o equinócio de outono.
• No dia 23 de setembro, ocorre o contrário: é o equinócio de primavera no hemisfério sul - e o equinócio de outono no hemisfério norte.
Solstício
• Os solstícios ocorrem nos dias 21 de junho e 21 de dezembro.
• No dia 21 de junho, os raios solares incidem perpendicularmente sobre o trópico de Câncer, situado a 23o27, 30,,, no hemisfério norte. Nesse momento ocorre o solstício de verão nesse hemisfério.
• Enquanto isto, no hemisfério sul, acontece o solstício de inverno, com a noite mais longa do ano, marcando o início da estação fria.
• Já no dia 21 de dezembro os raios solares estão exatamente perpendiculares ao trópico de Capricórnio, situado a 23o 27, 30,,, no hemisfério sul. É o solstício de verão no hemisfério sul.
• Nesse dia, a parte sul do planeta está recebendo maior quantidade de luz solar que a parte norte, propiciando o dia mais longo do ano e o início do verão. No hemisfério norte, acontece a noite mais longa do ano. É o início do inverno.
•Raios solares : na linha do Equador (primavera e outono) ou nos trópicos (verão e inverno).
Movimentação da Lua
EclipseEclipse Lunar
• O eclipse lunar acontece na fase da Lua Cheia.
• Ocorre quando a Terra fica entre o Sol e a Lua, que passa pela região da sombra da Terra.
• A Terra, nessa ocasião, bloqueia os raios solares que iluminam a Lua.
• A sombra da Terra se projeta na Lua, cobrindo-a parcial (eclipse parcial) ou totalmente (eclipse total).
Eclipse solar
• Ocorre quando a Lua fica entre o Sol e a Terra, ou seja, na fase de Lua Nova e todos ficam alinhados em uma reta só.
• Nessa ocasião, a Lua bloqueia os raios solares que iluminam parte da Terra.
• O eclipse solar pode ser parcial para algumas regiões.
• Esse fenômeno ocorre pelo menos duas vezes ao ano; no entanto ocorre raramente num mesmo local da Terra.
Influência da Lua e Sol nas marés
Dúvidas ???
Pesquisa
• Linha do tempo: História e desenvolvimento da astronomia.
• Tales • Pitágoras • Aristóteles • Heraclides • Aristarco • Eratóstenes• Hiparco • Ptolomeu