Sistema Solar

 O Sistema Solar é o nosso sistema planetário. Foi criado há cerca de 4600 M.a. (Milhões de anos) a partir da contracção de uma nebulosa. Seguiu-se o colapso gravitacional, dessa nuvem, num disco rotativo com a maior parte da massa concentrada na região central. Foi essa concentração que originou o Sol.Para além do Sol existem oito planetas principais, planetas secundários (satélites naturais) e outros corpos de menor dimensão como os asteróides e cometas. Os planetas principais orbitam em torno da estrela e os secundários possuem órbitas em torno dos primeiros.Os planetas do Sistema Solar podem ser englobados em interiores e exteriores, no seu conjunto são oito. Existem algumas dúvidas em se considerar Plutão como planeta (é muito pequeno quando comparado com os outros) e já foram descobertos corpos, para além da sua órbita, com dimensão equivalente.*Os planetas mais próximos do Sol são designados por interiores é o caso de: Mercúrio, Vénus, Terra e Marte. São planetas pequenos e rochosos.Existe entre Marte e Júpiter um conjunto de corpos que constituem a cintura de asteróides. O maior desses asteróides é Ceres (com 3% da massa da Lua).Os planetas mais distantes fazem parte do grupo dos exteriores, são planetas gigantes, gasosos e gelados: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno.Para além da órbita de Plutão existe a chamada cintura de Kuiper, região que contém vários corpos menores gelados. São estes corpos que ao colidirem formam os cometas, pedaços de gelo e poeira, que ao deslocarem-se em direcção do Sol, aquecem e libertam parte do gás que possuem tornando-se por vezes visíveis da Terra a olho nu.   Desde 24 de Agosto de 2006, a nova definição refere para que um corpo celestial possa ser considerado um planeta deve orbitar em torno de uma estrela, ter massa suficiente para ter gravidade própria e assumir uma forma arredondada e ser dominante na órbita que apresenta. Esta última norma foi determinante para desclassificar Plutão do seu estatuto de planeta.

 

 O que existe no Universo ?

Galáxias

 Uma galáxia é um grande aglomerado com biliões de estrelas e outros astros (como por ex. nebulosas de vários tipos), unidos por forças gravitacionais e girando em torno de um centro de massa comum.As galáxias dividem-se em vários tipos morfológicos diferentes segundo a estrutura que apresentam:

   Galáxias em espiral   Galáxias em barra   Galáxias elípticas   Galáxias irregulares

 NGC 1300Em espiral

 ESO 510-G13"Warped Edge-On"

 

M64"Black Eye"

  SombreroLuz infravermelha

Nebulosas

Nebulosas difusas – São enormes nuvens de gás hidrogénio e poeira. A partir destas nuvens de gás nascem as estrelas.

Nebulosas planetárias – São formadas por um manto de gás em expansão e, no seu interior, existe uma estrela no final da sua vida.

 Supernovas – São estrelas de grandes dimensões que morrem com uma explosão violenta. Durante a explosão, a estrela lança para o espaço toda a matéria que “fabricou” ao longo da sua vida.

Estrela de neutrões – É um pequeno aglomerado de partículas fortemente agrupadas, que resta após a explosão de uma supernova. Estas estrelas têm movimento de rotação muito rápido – cerca de 1000 rotações por segundo. Durante este movimento emitem regularmente raios X que se detectam em radiotelescópios – chamam-se pulsares.

 Anãs-brancas – São estrelas pequenas com massa idêntica à do sol. Tornam-se enrugadas e contraem-se até ao tamanho de um pequeno planeta. Estas estrelas arrefecem lentamente e irradiam para o espaço todo o calor que lhes resta… Acabam finalmente por se extinguir. Um dia, o Sol morrerá. Pensa-se que se transformará numa anã-branca.

Buracos negros – São as estrelas de enormíssimas dimensões que originam os mais misteriosos corpos do Universo. No final da sua vida, tornam-se de tal modo densas que atraem tudo a sua volta – nem a luz nem a matéria escapa da estrela. Estas estrelas acabam por desaparecer completamente, provocando um Buraco negro no Espaço.

Quasar – É um corpo celeste, tipo estelar, que emite uma radiação muito intensa. Tem uma coloração azulada. No centro do quasar (núcleo) libertam-se grandes quantidades de raios X e radiações ultravioleta. Em torno do núcleo, existem nuvens de gases que se movem, aproximadamente, à velocidade da luz. Devido à sua semelhança com as estrelas passaram a chamar-se fontes de rádio quase-estrelas ou quasares. Surgiram nos primeiros tempos de formação do Universo e encontram-se a distâncias enormes.

Quantas galáxias existem ?

Não é possível determinar o número de galáxias que existem no Universo, no entanto já foram identificadas biliões de galáxias em todo o Universo. A nossa galáxia chama-se Via-Láctea, e nela existem cerca de de 170 biliões de estrelas (170.000.000.000) !

 

Unidades de Medida no Universo

 No Universo, as distâncias entre as estrelas, as galáxias e os outros corpos que por lá existem, são muito maiores do que as distâncias a que estamos habituados a medir no nosso planeta, pelo que, houve a necessidade de criar novas medidas, que possibilitassem simplificar as distâncias medidas em astronomia.

Estudas pois, no 7º ano, três unidades de medida de distâncias astronómicas:

Unidade Astronómica (U.A.)

Uma unidade astronómica, foi definida, como sendo a distância média entre o planeta Terra e o Sol. Como compreendes, é uma unidade que nos dá muito jeito, pois assim podemos dizer que a distância média entre a Terra e o Sol é de 1 U.A. (fácil de decorar !).

1 U.A. = 1,496 x 1011 m

Ano Luz (A.L.)

O ano luz define-se como a distância que a luz  consegue percorrer, durante um ano inteiro, no vácuo, a uma velocidade espantosa (a luz viaja a 300 000 quilómetros por segundo !). Imagina, quantos quilómetros percorre num ano inteiro...

1 a.l. = 9,5 x 1015 m

Parsec (pc)

O seu nome deriva da abreviatura de parallax second.

1 pc = 3 x 1016 m

 As constelações

 

 Uma constelação é um grupo de estrelas, que parecem estar próximas umas das outras, ligadas por traços imaginários, que formam determinados desenhos no céu.     Ursa Maior, Ursa Menor, Cassiopeia ou Andrómeda são algumas das constelações mais conhecidas, que podemos localizar no céu, no hemisfério norte. 

   Se estiveres no hemisfério Sul, verás outras constelações, como por exemplo, o Cruzeiro do Sul, Triângulo Austral, Pavão ou Centauro.

  As constelações não são verdadeiros grupos de estrelas, porque as estrelas que formam as constelações apenas parecem estar agrupadas, quando são vistas a partir da

Terra (Se observasses a partir de um outro planeta, já não as conseguirias ver!).

    Isto acontece porque na realidade, as estrelas de uma

constelação encontram-se a distâncias muito diferentes da Terra, mas nós vêmo-las projectadas na esfera celeste,

como se estivessem todas à mesma distância de nós. Na figura em baixo, podes verificar o que acontece.

        

  

São conhecidas 88 constelações, que podem ser classificadas em:

Boreais – São vistas apenas o hemisfério norte. Austrais – São vistas apenas no hemisfério sul. Zodiacais - São vistas na sua maioria nos dois

hemisférios.

De acordo com um estudo apresentado e publicado pelo Observatório Astronómico de Lisboa, eis a lista de constelações, correctamente denominadas em Português (Europeu):

 

Constelações no Hemisfério Norte

 

No hemisfério Norte podes encontrar: Andrómeda, Cocheiro, Boieiro, Girafa, Cães de caça, Cão Menor, Cassiopeia, Cefeu, Cabeleira de Berenice, Coroa Boreal, Cisne, Golfinho, Dragão, Potro (Cavalinho), Hércules, Lagartixa, Leão Menor, Lira, Lince, Pégaso, Perceu, Flecha (Sete), Triângulo, Ursa Maior, Ursa Menor e Raposinho.

 

Constelações no Hemisfério Sul

 No hemisfério Sul, podes encontrar: Máquina-Pneumática, Ave-do-Paraíso, A Águia, O Altar, Cinzel, Cão Maior, Quilha, Centauro, Baleia, Camaleão, Compasso, Pomba, Coroa Austral, Corvo, Taça, Cruzeiro do Sul, Espadarte, Erídano, Fornalha, Grou, Relógio, Hidra Fémea, Hidra Macho, Índio, Lebre, Lobo, Montanha da Mesa, Microscópio, Unicórnio, Mosca, Régua, Octante, Serpentário, Orionte, Pavão, Fénix, Pintor, Peixe Austral, Popa (Ré), Bússola, Retículo, Escultor, Escudo de Sobieski, Serpente, Sextante. Telescópio, Triângulo Austral, Tucano, Vela e Peixe Voador.

  

Constelações na zona Equatorial

 Na zona equatorial podes encontrar: Carneiro, Aquário, Caranqueijo, Capricórnio, Gémeos, Leão, Balança, Peixes, Sagitário, Escorpião, Touro e Virgem. 

As lendas das constelações

  Poderás também consultar algumas dessas lendas antigas que existem sobre as constelações, escolhendo as hiperligações acima marcadas, nas várias constelações. Sempre que tal for possível, será apresentada uma figura representativa dessa constelação.

 

O SISTEMA SOLAR

  

 No Universo conhecido há muitas nuvens de gases e poeiras, chamadas nebulosas, que podem dar origem a sistemas solares, tal como na nebulosa M16, que podes ver na figura ao lado. Em princípio, nessas nuvens há duas forças opostas que se equilibram: a gravidade, que tende a contraí-las, e a pressão térmica, que tende a expandi-las. 

Por vezes essas nebulosas são perturbadas por algum tipo de choque, como a onda provocada pela explosão de uma supernova ou simplesmente a aproximação de outra nuvem. Quando recebe o choque, a nebulosa começa a contrair-se. Para que essa contracção venha a dar origem a um sistema planetário, há algumas condições que têm que se cumprir: A nuvem tem que ter massa suficiente, ser densa, relativamente fria, e tem que estar animada de algum movimento inicial de modo a que a contracção gravitacional seja acelerada num movimento de rotação (da mesma forma que um patinador acelera a velocidade das piruetas aproximando os braços do corpo).

A contracção é acompanhada por um aumento de temperatura mas, desde que a massa nebular seja suficiente (massa de Jeans) a força gravitacional é sempre maior que a tendência para expansão térmica. À medida que a nebulosa inicial roda e se contrai, fragmenta-se. Cada um dos fragmentos, desde que tenha massa e densidade suficientes, individualiza-se e, por sua vez, roda e contrai-se mais. Nunca se observaram fragmentos nesta fase, não só porque é rápida (alguns milhares de anos), como também porque estarão rodeados por gases e poeiras densos. Só quando a temperatura dos fragmentos atinge os 2000 a 3000 K se tornam visíveis, merecendo agora o nome de protoestrelas.

 

 

A contracção do proto-Sol deixou para trás um disco de material, a partir do qual se formou o sistema planetário. A

composição deste material era a mesma do Sol actual e da nebulosa solar original. Esta era demasiado densa e opaca para deixar escapar energia por irradiação, por isso a contracção gravitacional foi sendo acompanhada por um aumento de temperatura. A uma distância de 300 a 500 milhões de km do proto-Sol, as temperaturas seriam ainda da ordem dos 2000 K pelo que quaisquer elementos estariam no estado gasoso.

 

 Uma destas protoestrelas, há cerca de 4650 milhões de anos, veio a dar origem ao nosso Sol. Mas, a um certo ponto, a condensação fez com que a nebulosa ficasse transparente, começando assim a arrefecer. Isto veio a permitir que se produzissem compostos, inicialmente sob a forma de grãos de poeira. Um dos primeiros a formar-se teria sido o corindo, o óxido de alumínio que compõe as safiras e os rubis, aos 1760 K, e os últimos os gelos de metano e de azoto, a 70 K, nos bordos mais frios da nebulosa solar. Isto explica a diferenciação composicional, que se verá nos próximos capítulos, entre os planetas interiores e exteriores.  Mas havia ainda um longo caminho a percorrer entre esta nuvem de poeiras minerais e gelos e um Sistema Solar. À medida que se iam formando, as poeiras iam estabilizando em órbitas no plano médio da nebulosa, no que viria a ser a Eclíptica actual. Podem-se observar estes discos de poeiras em torno, por exemplo da estrela Beta Pictoris.

Os choques aleatórios entre partículas e a atracção gravitacional foram gerando agregados cada vez maiores, em tempos e com dimensões dependentes da distância ao centro gravitacional da nebulosa – o proto-Sol. Assim, estima-se em 2000 anos o tempo necessário para coagular grãos com 10 mm de diâmetro a 1 UA do Sol (na órbita actual da Terra), mas 50000 anos para produzir grãos com 0.3 mm na órbita actual de Neptuno.

A coagulação é um processo acelerado; por isso, ao fim de mais 10000 a 100000 anos já haveria corpos com menos de 10 km de diâmetro – planetesimais – em órbitas da ordem de 1 UA: os embriões dos planetas do Sistema Solar interior. Na figura em baixo, pode ver-se o disco

protoplanetário da estrela AB Aurigae, já com granulações formadas. Nesta imagem, as bandas negras destinam-se a ocultar o brilho das estrelas e os rosários em diagonal são fenómenos de difracção.O proto-Sol estava então na fase de ser uma estrela de tipo T Tauri: juvenil, pequena (talvez o dobro da massa actual) e produzindo jactos fortíssimos de partículas, o vento T-Tauri .Esse vento lançou no espaço os restos da nebulosa solar, impedindo que Júpiter capturasse gases suficientes para se tornar, também ele, uma estrela.

  Entretanto, já estavam definidos os materiais que originariam os planetas do Sistema Solar. A grande massa de Júpiter impediu que se formasse um planeta na zona da cintura de asteróides, fazendo com que as forças das colisões entre poeiras e planetesimais fossem demasiado energéticas para permitir aglomeração por gravidade. 

 

O Sistema Solar

No nosso Sistema Solar, existe uma estrela, o Sol, cometas, asteróides, satélites e planetas   O Sistema Solar é constituido por oito planetas principais:Mercúrio, Vénus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno. Existem também planetas anões, como Plutão, Éris e Ceres. 

A Nossa Estrela - O SOL

  É a única estrela do Sistema Solar.Encontra-se a 150 milhões quilómetros (km) da Terra. Tal como o Sistema Solar, tem aproximadamente 5 mil milhões de anos e tudo indica estar na meia-idade. É uma estrela de média dimensão. Comparativamente à Terra, o seu diâmetro é aproximadamente 109 vezes maior. É constituído por gás, na sua maioria hidrogénio ionizado.

O Sol liberta um conjunto de radiação e partículas carregadas que são ejectadas e se propagam pelo Sistema Solar a que se dá o nome de vento solar.A gravidade existente origina, no seu núcleo, uma enorme pressão (milhares de milhões de vezes a pressão atmosférica terrestre) e uma temperatura de 16 milhões de graus, o que lhe permite manter a reacção de fusão nuclear que, por sua vez, liberta energia suficiente para impedir o seu colapso gravitacional. A energia libertada corresponde à explosão de 100 mil milhões de toneladas de TNT por segundo. No núcleo produz-se energia, a temperatura atinge 8 milhões de graus e baixa até aos 7000 ºC na superfície. Na superfície do Sol (fotosfera) a radiação solar liberta-se para o espaço. Encontramos, na fotosfera, zonas escuras denominadas manchas solares. Por cima da fotosfera existe uma faixa avermelhada que é envolta pela coroa solar. A coroa só é visível durante um eclipse e atinge normalmente um milhão de graus. O Sol tem períodos de maior actividade, onde surgem manchas e erupções na fotosfera com maior intensidade. Existe um ciclo de 11 anos.  As erupções mais violentas libertam energia equivalente a milhões de bombas nucleares e podem interferir com os satélites e perturbar as telecomunicações. 

COMETAS

 

 

Um cometa é o corpo menor do sistema solar, semelhante a um asteróide, mas composto principalmente por gelo.