O Universo

Professor Yuri XavierGeografia

A observação do céu e o começo

da Astronomia

• O céu sempre foi motivo de fascínio e

interesse para o ser humano. Desde as

primeiras civilizações, o ser humano teria

observado o céu, admirando a passagem

do Sol, da Lua, das estrelas, dos planetas

e de outros astros e acontecimentos

celestes.

A observação do céu e o começo

da Astronomia

Stonehenge é um monumento

de pedras de aproximadamente

4.000 anos, localizado no Sul da

Inglaterra. A posição das pedras

sugere que seus construtores já

conheciam e podiam prever o

início das estações do ano

Sítio megalítico (“pedras grandes”) de

Callanish, na Escócia. Alinhamentos e

círculos serviam como marcos

indicadores de importantes pontos do

horizonte, como as posições do

nascer e pôr do Sol e da Lua, ao

longo do ano.

Observando o céu

• As primeiras observações que o ser

humano fez do céu foram feitas a olho nu,

pois ainda não existiam telescópios

• O que será que era observado?

Constelações

Constelações

• Conjunto de estrelas;

• Orientação e localizaçãopara navegação

• Movimento da Terra emtorno do Sol permite quealgumas constelaçõessejam visíveis

Observando o espaço

A caminho do espaço

• Usando a imaginação, os povos antigos

relacionaram os agrupamentos de estrelas

com algumas

identificaçãofiguras

desses

para facilitar a

grupos no céu.

Animais (urso, lince, baleia, lobo, corvo),

objetos (cruz, balança, taça, lira) e seus

heróis da mitologia (centauro, dragão,

pégaso, Hércules) passaram a dar nome às

constelações.

Observando as estrelas no céu

Constelações

Astronomia• Os registros astronômicos mais antigos apareceram entre os chineses,

babilônios, assírios e egípcios e datam de, aproximadamente, 3.000a.C. No começo, os astros eram estudados mais por motivação mística,já que esses povos acreditavam que os corpos celestes tinhaminfluência sobre a vida na Terra (Astrologia).

• Com o tempo, passaram a se estabelecer relações matemáticas paraanalisar as variações observadas nos movimentos da Lua e dosplanetas, permitindo a contagem do tempo a partir de ciclos que serepetiam no céu, montando-se calendários, prevendo-se a melhorépoca de plantio e colheita, etc.

• Nas Américas, os quéchuas (do império Inca), os maias e os astecastambém desenvolveram calendários e diversos monumentos foramconstruídos de acordo com os alinhamentos astronômicos.

Modelos geocêntrico e heliocêntrico

• Os gregos desenvolveram a Astronomia e procuraram

explicar os fenômenos naturais pela própria natureza.

Observando que muitos astros mudavam de posição, vários

elaborados para descrever seus

eles os modelos geocêntrico e

modelos foram

movimentos, entre

heliocêntrico.

• Um modelo é a representação de uma ideia ou um sistema,

cuja finalidade é explicá-los, para facilitar sua compreensão.

Modelos geocêntrico e heliocêntrico•Modelo Geocêntrico: proposto pelo filósofo grego

Aristóteles (384-322 a.C.), que imaginava a Terra

como centro do Universo e os corpos celestes girando

ao seu redor. Essa ideia do geocentrismo permaneceu

até o século XV e também era defendida por Ptolomeu

(87-151 d.C.)

•Modelo Heliocêntrico: neste modelo, o Sol passa a

ser considerado o centro do Universo, com os astros

girando ao seu redor. Aristarco de Samos (310-230

a.C.) foi quem primeiro defendeu essa ideia, e

séculos depois, Nicolau Copérnico (1473-1543),

entre outros, retomou a mesma ideia. Outro cientista

que defendeu essa ideia foi Galileu Galilei (1564-

1642)

Nicolau Copérnico

(1473-1543)Galileu Galilei (1564-1642)

Museu Galileo, em Florença,

na Itália. Alguns instrumentos

de observação dos astros de

Galileu.

•

Conceitos básicos em AstronomiaUniverso: é tudo que existe no espaço e no tempo e todas as formas dematéria, incluindo todos os planetas, estrelas, galáxias, os componentes doespaço intergaláctico, as partículas subatômicas e a energia. É o mesmoque cosmo.

• Galáxia: são formadas por estrelas e nebulosas. Uma galáxia pode contermilhões ou bilhões de estrelas e possui formas variadas. A nossa galáxia é aVia Láctea e é formada por centenas de bilhões de estrelas e nebulosas.

• Nebulosa: é uma nuvem de gases e poeira estelar que representam a maior parte do Universo.

• Estrela: são corpos celestes que emitem calor e têm luz própria por causadas altíssimas temperaturas em seu interior. Constelação é um grupo deestrelas ligadas por linhas imaginárias que formam um desenho.

• Planeta: Astro que gira ao redor de uma estrela e são iluminados por ela, ou seja, não possuem luz própria

Universo: conjunto de galáxias

As Galáxias

• Enorme aglomerado de estrelas, nuvem de gás, poeiras e outros corpos;

• Nosso sistema solarestá inserido na ViaLáctea;

• Via Láctea: extensão de120 mil anos-luz e 500 bilhões de estrelas

Via Láctea: nossa galáxia

As estrelas

• Formam-se através de

nebulosas;

• São diferentes dos

planetas pois produzem

sua própria luz e calor;

• O que vemos é a luz

emitida pela estrela;

Supernova: explosão de uma estrela que apaga por um instante uma galáxia inteira

e irradia tanta energia quanto se espera que uma estrela emita por toda sua vida.

As estrelas

• Quando olhamos para uma estrela, o que vemos é o passado dela.

• O Sol e as outras estrelas emitem luz. Quandoobservamos uma estrela, o que captamos é a luzemitida por ela no espaço. Mas a luz demora um certotempo para ir de um ponto ao outro: ela não se propagainstantaneamente.

• A luz é uma forma de energia que viaja com a incrívelvelocidade de 300 mil quilômetros por segundo! Mas,como as distâncias entre os corpos celestes sãoenormes, pode demorar muito para que a luz de umaestrela chegue até nós.

O ano-luz: medida de distância no Universo

• É a distância percorrida pela luz em um

ano, no espaço.

• Como a luz tem a velocidade de 300 mil

quilômetros por segundo, em um ano, a

luz percorre cerca de 10 trilhões de

quilômetros ou

As estrelas

As estrelas

• Formam-se através de nebulosas;

• São diferentes dos planetas pois produzem sua própria luz e calor;

• O que vemos é a luz emitida pela estrela;

Fissão e fusão nuclear:

emissão de energia luminosa pela estrela

Átomos de Hidrogênio (H) e

Hélio (He) no núcleo da

estrela

Esses átomos se chocam,

se dividem (fissão) e se

fundem (fusão), emitindo

grande quantidade de luz

Fissão e fusão nuclear:

emissão de energia luminosa pela estrela

Conceitos básicos em Astronomia

Conceitos básicos em Astronomia

Meteoro de Pégaso!!!

• Céu: também chamado de abóboda celeste, é a

pequena parte do Universo vista da Terra, onde

podemos identificar o Sol e a Lua, as estrelas e outros

astros. A palavra firmamento também é usada como

sinônimo de céu; ela descreve como os antigos

imaginavam os astros: fixos ou “firmados” no céu.

Conceitos básicos em Astronomia

Observação do céu noturno

• Planeta-anão: corpo celeste de forma aproximadamente

esférica que giram ao redor do Sol e em cuja trajetória há

outros astros com tamanhos parecidos. Até junho de 2010

eram conhecidos cinco planetas-anões: Ceres, Plutão, Éris,

Makemake e Haumea.

• Satélites naturais: corpos celestes que giram ao redor de

outro maior que eles. O satélite da Terra é a Lua.

Conceitos básicos em Astronomia

A origem do Universo

• Como será que se formou o Universo?

A origem do Universo

• Existem várias explicações sobre a origem do Universo, entre

elas explicações mitológicas, religiosas e as científicas. Como

estamos em uma aula de Ciências, trataremos aqui da visão

científica, ou seja, de como os cientistas procuram explicar os

fenômenos que observam no Universo.

• A teoria científica mais aceita atualmente é a do Big Bang

(“grande explosão”). Essa teoria foi proposta em 1948, por

George Gamow (1904-1968), cientista ucraniano naturalizado

estadunidense.

A Teoria do Big Bang

• Há cerca de 15 bilhões de anos, houve um momento em que tudo o que existe no Universo estava concentrado num minúsculo ponto.

• Então esse “Universo” começou a se expandir.

• Uma expansão do espaço em toda parte, para todas as direções e ao mesmo tempo.

• Após milhões de anos, uma nuvem de gases se formou.

• E, há aproximadamente 13 bilhões de anos, formaram-se aglomerações de corpos celestes, chamadas galáxias.

Formação do Sistema Solar

A origem do Sistema Solar

• Surgimento a 4,6 bilhões de anos atrás a partir de uma nuvem de poeira, gás e partículas;

• Força gravitacional provoca o choque e fusão das partículas;

• Formação do Sol ao centro e de planetas e seus satélites ao redor.

Origem e evolução

do Sistema Solar.

nuvem de

poeira e gás

núcleo da matéria

formação das

órbitas dos planetas

Sol

A formação do Sistema Solar

O Sistema Solar

• Formado há cerca de 4,6 bilhões de anos

• Composto por uma estrela (Sol), oito

planetas e mais de uma centena de luas

ou satélites naturais e por milhões de

astros menores. Todos giram em órbitas

ao redor da estrela, o Sol.

O Sistema Solar

Os 8 planetas do Sistema Solar

Sol• Massa 333 mil vezes

maior do que a da Terra;

• Emissão de luz devido as transformações que ocorrem em seu núcleo, onde a temperatura pode chegar a 15 milhões de graus Celsius;

• Superfície com temperatura de 5,5 milhões de graus Celsius.

Movimentos dos planetas

• Movimento de translação – movimento realizado

pelo planeta ao redor do Sol.

No caso da Terra, esse movimento dura 365 dias e

determina as estações do ano.

• Movimento de rotação – movimento realizado pelos

planetas ao redor do seu próprio eixo, como se

fossem piões. No caso da Terra, esse movimento

determina o dia e a noite e dura 24 horas.

Movimento de translação da Terra e as estações do ano

Estações do ano no Hemisfério Sul

Estações do ano no Hemisfério Norte

As estações do ano

A quantidade de luz

que chega à Terra

não é a mesma em

todos os pontos de

sua superfície.

Por causa de sua inclinação, cada hemisfério do globo terrestre fica,

alternadamente, mais exposto ao Sol durante uma parte do ano.

As estações do ano dependem das diferenças na incidência da luz sobre

a Terra.

Hemisfério

Norte

Hemisfério

Norte

Hemisfério

Sul

Hemisfério

Sul

Equinócio

Solstício

Distribuição dos raios solares no solstício

As setas amarelas representam os raios solares que incidem na linha do Equador.

As setas azuis correspondem aos raios solares que chegam oblíquos e incidem

em uma área mais ampla. Eles atravessam uma espessura da atmosfera maior,

portanto, aquecem menos: esse é o solstício de inverno.

Ao contrário, no solstício de verão, os raios solares (setas vermelhas) chegam de

forma perpendicular e se concentram e áreas menores da Terra, portanto,

aquecem mais.

Primavera no

hemisfério norte.

Outono no

hemisfério sul.

Inverno no

hemisfério norte.

Verão no

hemisfério sul.

Verão no

hemisfério norte.

Inverno no

hemisfério sul.

Outono no

hemisfério norte.

Primavera no

hemisfério sul.

As estações do ano

Os dias e as noites não têm a mesma duração ao longo do ano por causa

da inclinação de 23,5 graus do eixo da Terra em relação ao plano da órbita.

Os dias tendem a ser mais longos (e as noites mais

curtas) nas regiões mais ao norte do equador do que

nas regiões mais ao sul.

Os dias tenderão a ser mais longos (e as noites

mais curtas) nas regiões mais ao sul do equador do

que nas regiões mais ao norte.

Inverno no

hemisfério norte.Verão no

hemisfério sul.

Verão no

hemisfério

norte.

Inverno no

hemisfério sul.

LU

ÍS M

OU

RA

/ A

RQ

UIV

O D

AE

DIT

OR

A

As estações do ano

Movimento de rotação da Terra e os dias e noites

Tipos de planetas

• Interiores ou rochosos, são aqueles mais

próximos do Sol e formados

principalmente por matéria sólida;

• Exteriores ou gasosos, mais afastados do

Sol e possuem muito mais matéria gasosa

do que sólida.

Mercurio

• É o planeta mais próximo do Sol;

• Menor em tamanho;

• Muita variação em temperatura (400 graus Celsius de dia e -200 graus Celsius a noite;

Vênus

• Pouco menor do que a Terra;

• Temperatura de superfície mais alta entre todos os planetas, 464 graus Celsius;

• Sem água.

Terra

• Terceiro planeta mais próximo do Sol;

• Maior entre os planetas rochosos;

• Temperatura média na superfície é de 15 graus Celsius;

• É o planeta em que vivemos.

Marte

• Temperatura superficial varia de 25 graus Celsius a -120 graus Celsius;

• Sem água em forma liquida, porem em seus pólos encontra-se água em forma sólida (congelada).

Júpiter

• Maior que todos os outros planetas do Sistema Solar juntos;

• Temperatura superficial é de -110 graus Celsius;

• Apresenta ao redor um fino anel de partículas de poeira.

Saturno

• Segundo maior planeta do Sistema Solar;

• Famoso por seus anéis, formados por rochas e pedaços de gelo que giram ao seus redor;

• Temperatura média de superfície é de -180 graus Celsius.

Urano

• Apresenta anéis mais finos e escuros;

• Temperatura média é de -210 graus Celsius;

• Pequeno núcleo rochoso rodeado por uma mistura de água e amônia.

Netuno

• Semelhante a Urano, pois também possui um pequeno núcleo rochoso;

• Ao redor de seu núcleo apresenta um oceano de água

Alguns planetas do Sistema Solar são muito quentes, outros não têm água.

Mas será que no meio de bilhões de estrelas não há outro sistema planetário

com vida?

Os cientistas acreditam que sim. Talvez seja uma forma de vida semelhante a

bactérias, e não vida inteligente.

Até agora, porém, nada foi encontrado.

Existe vida em outros planetas?

Robô Opportunity, usado

para analisar e fotografar a

superfície de Marte.

NA

SA

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92

A Terra e seu satélite

Lua cheia à noite..

• E os eclipses: em que

condições eles ocorrem?

A Lua

• Diâmetro: 3 476 km

• Não tem atmosfera, nem água,

nem vida

• Parte interna completamente

solidificada

• Em sua superfície existem

muitas crateras

Movimento de revolução: a Lua dá

uma volta completa ao redor da Terra

em aproximadamente 27 dias e

8 horas, a mesma duração do seu

movimento de rotação.

Em 1969, dois dos tripulantes da

nave Apollo 11 andaram no solo

lunar. Nessa missão foram

colhidas amostras do solo lunar

para análise.

O astronauta Neil Armstrong foi o primeiro

ser humano a pisar na Lua.

O ser humano no espaço

As fases da Lua

A Lua não tem luz própria e a iluminação que ela recebe do Sol varia à medida

que percorre sua órbita.

Vista aqui da Terra, a Lua apresenta diversos aspectos no decorrer de

seu trajeto.

O ciclo das fases da Lua é dividido em quatro em função do tamanho da área

que aparece iluminada para nós: lua nova, quarto crescente, lua cheia e

quarto minguante.

LU

ÍS M

OU

RA

/ A

RQ

UIV

O D

AE

DIT

OR

A

Sol

lua nova

Terra

lua cheia

quarto minguante

quarto crescente

As fases da Lua

Os eclipses

Eclipse solar: a Lua, o Sol e

a Terra se encontram sobre a

mesma reta e a Lua passa

entre o Sol e a Terra.

LU

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A

umbra

Lua

penumbra

deslocamento da sombra da Lua sobre

a Terra (regiões onde ocorre eclipse total)

regiões onde ocorre eclipse parcial

Sol

O eclipse só acontece de vez em quando porque o plano da órbita lunar é

inclinado em relação ao plano da órbita da Terra.

LU

ÍS M

OU

RA

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RQ

UIV

O D

AE

DIT

OR

A

órbita da Terra

Terra

órbita da Lua

Se as duas órbitas estivessem no mesmo plano, teríamos um

eclipse solar por mês!

Lua

Eclipse solar

Os eclipses lunares ocorrem sempre na fase de lua cheia, porque é nessa

ocasião que a Terra está entre o Sol e a Lua.

Eclipse lunar: a Terra fica exatamente entre o Sol e a Lua.

A sombra da Terra é projetada sobre a Lua, fazendo-a sumir total ou

parcialmente.

LU

ÍS M

OU

RA

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OR

A