– PDF - Ensino de Astronomia

Sistema solar
PLANETAS INTERNOS
Apresentado por Thays Barreto
Abril de 2014
RESUMO
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
VÊNUS
TERRA
MARTE
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
VÊNUS
TERRA
MARTE
RESUMO
Terra
http://apod.nasa.gov/apod/image/0608/planets_iau_big.jpg
http://www.youthareawesome.com/a-new-planet/#!prettyPhoto
SISTEMA SOLAR
• Sol:
– Estrela;
– 99,85% da massa do Sistema Solar.
• Planetas internos
– Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.
• Planetas externos
– Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.
• Luas
• Asteróides e cometas
http://s475.photobucket.com/user/LovingEnergies/medi
• Vazio
a/Planets/planet101.gif.html
• Noções de distâncias:
http://www.youtube.com/watch?v=SJsdfqdTEjQ
Terra
http://photojournal.jpl.nasa.gov/
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
VÊNUS
TERRA
MARTE
RESUMO
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
VÊNUS
TERRA
MARTE
RESUMO
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
•
•
•
•
= Terrestres = Telúricos;
≤ Terra;
Massas baixas;
Composição
– Rochosa;
– Fe, O, Si, Mg, Al, Ni, S.
• Densidades altas  4000 a 5500 kg/m³
http://solarsystem.nasa.gov/yss/display.cfm?ThemeID=3&Tab=Background
PLANETAS INTERNOS
• Energia interna  decaimento de isótopos radioativos;
http://www.brighthub.com/science/space/articles/119916.aspx
PLANETAS INTERNOS
• Atividade sísmica/vulcânica;
Dentro da Terra:
http://www.youtube.com/watch?v=3xLiOFjemWQ
http://chc.cienciahoje.uol.com.br/vulcoes-extraterrestres/
Olympus Mons – Marte
(inativo)
Terra
Mauna Loa - Havaí
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mauna_Loa
PLANETAS INTERNOS
• Possuem poucas luas ou nenhuma;
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sat%C3%A9lite_natural
http://vozesmormons.com.br/2013/04/23/para-setenta-terra-tem-6-mil-anos/
http://hypescience.com/afinal-de-contas-por-que-marte-e-vermelho-mesmo/
PLANETAS INTERNOS
• Sem anéis;
• Rotação lenta;
PLANETAS INTERNOS
• Campos magnéticos fracos
ou ausentes.
http://oceanoestelar.blogspot.com.br/2010/07/un-mundo-por-descubrir.html
http://clonagemdigital.blogspot.com.br/2012_11_11_archive.html
PLANETAS INTERNOS
Como calcular a temperatura de um planeta?
• Considere:
– Equilíbrio térmico  energia recebida pelo Sol = energia irradiada para
espaço;
– Albedo(𝑎) = fração da luz recebida, que é refletida sem esquentar o
planeta;
– 𝑇𝑠𝑜𝑙 = 5777K;
– 𝑅𝑠𝑜𝑙 = 6,96 x 105 km;
– D = distância do planeta ao Sol;
𝑇𝑝 = 𝑇𝑠𝑜𝑙 . (1 − 𝑎)
1
4
𝑅𝑠𝑜𝑙
2𝐷
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
VÊNUS
TERRA
MARTE
RESUMO
SISTEMA SOLAR
MERCÚRIO
VÊNUS
TERRA
MARTE
RESUMO
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
http://hypescience.com/sonda-da-nasa-mostra-imagens-de-uma-misteriosa-cauda-de-mercurio/
MERCÚRIO
• Mitologia: mensageiro dos deuses e deus do comércio, dos
ladrões e das viagens[3];
• Mais próximo do Sol  0,39 UA;
• Menor planeta do Sistema  0,055 𝑀𝑇 e 0,38 𝑅𝑇 ;
• Vulcanismo no passado;
• Numerosas crateras de impacto;
• Aspecto superficial = Lua;
• Núcleo denso
– Ni, Fe;
– ~65% da massa do planeta
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABG54AG/estrutura-interna
http://eventosmitologiagrega.blogspot.com.br/2010/07/filhos-de-zeus-hermes.html
http://misteriopage.br.tripod.com/mercurio.htm
MERCÚRIO
Temperatura:
1
𝑇𝑝 = 𝑇𝑠𝑜𝑙 . (1 − 𝑎)
4
𝑅𝑠𝑜𝑙
2𝐷
• Considere:
a)
Albedo = 0
𝑇𝑝 = 448𝐾 = 174 °C
a)
Albedo = 0,068
𝑇𝑝 = 440𝐾 = 167 °C
MERCÚRIO
• Componentes atmosféricos se perderam há muito tempo 
não possui atmosfera X presença de invólucro pouco espesso
de He;
– Origem: desconhecida X Teorias: decaimento radioativo de U e Th
presentes nas rochas ou átomos capturados do vendo solar;
MERCÚRIO
• Rotação (dia sideral): 58,6 dias terrestres;
• Revolução (ano sideral): 87,9 dias terrestres;
• Ressonância  3:2 para cada duas translações mercúrio
realiza 3 rotações; 1 dia mercuriano = 175,8 dias terrestres,
ano mercuriano = 58,7 dias terrestres;
• Grandes variações de temperatura: dia chega a ~ 430°C e
noite a ~ -170°C;
http://www.youtube.com/watch?v=_RvYA2dI2Uk
http://www.portaldoastronomo.org/noticia.php?id=427
MERCÚRIO
• Campo magnético fraco  não compreendido:
– Núcleo deve ter se solidificado há muito tempo + rotação lenta  efeito dínamo não é
possível;
– Hipótese: restos da época em que o núcleo era ativo e a velocidade de rotação maior.
• Mais fraco que o da Terra;
• Descoberta  sonda Mariner 10
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mariner_10
http://www.portaldoastronomo.org/tema_12_3.php
MERCÚRIO
VÊNUS
TERRA
MARTE
RESUMO
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
VÊNUS
TERRA
MARTE
RESUMO
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
VÊNUS
http://hypescience.com/nuvens-de-venus-podem-ajudar-a-formular-propostas-contra-o-aquecimento-global//
VÊNUS
•
•
•
•
•
•
•
Mitologia: irmã da Terra e deusa do Amor e da Beleza;
Irmã da Terra  parecidos em tamanho e massa;
Terceiro objeto mais brilhante no céu;
Segundo planeta a partir do Sol  0,72 AU;
Geologicamente ativo = vulcanismo  poucas crateras;
𝑅𝑉 = 0,95𝑅𝑇 ;
𝑀𝑉 = 0,82 𝑀𝑇 ;
http://www.apolo11.com/spacenews.php?posic=dat_20100420-091524.inc
http://www.vozdabarra.com.br/um-show-astronomico-da-estrela-da-bandeira-do-brasil-vista-no-ceu/
http://revistaescola.abril.com.br/img/historia/022-erasmo-03.jpg
VÊNUS
• Nuvens densas  sempre escuro;
• Rotação retrógrada  gira no sentido contrário ao da Terra;
– Acredita-se que começou durante sua formação devido à ação de
outros planetas.
VÊNUS
Temperatura:
1
𝑇𝑝 = 𝑇𝑠𝑜𝑙 . (1 − 𝑎)
4
𝑅𝑠𝑜𝑙
2𝐷
• Considere:
a)
Albedo = 0,8
𝑇𝑝 = 184𝐾 = −89 °C
b) Albedo = 0,9
𝑇𝑝 = 219𝐾 = −54°C
*a temperatura seria de 54°C (327K) se não houvessem nuvens densas
que refletem quase toda a luz incidente.
VÊNUS
Temperatura:
•
X Vênus possui um efeito estufa muito forte;
– Atmosfera densa e composta por 𝐶𝑂2 + 𝑁2 + 𝐻2 𝑂 + outros 
H𝐶𝑙 𝑒 𝐻2 𝑆𝑂4 ;
– Nuvens densas retêm o calor.
• Temperatura de ~480°C.
http://www.zurr.com.br/dorks/planeta_venus.htm
VÊNUS
O que causou o efeito estufa?
• Presença de oceanos de água quente + 𝐶𝑂2 dissolvido, similar
à Terra;
• Evolução do Sol  aumento da temperatura  evaporação da
água + efeito estufa descontrolado  1800 °C;
• Aumento da temperatura  moléculas leves alcançam a
velocidade de escape  sobrou apenas o 𝐶𝑂2 na atmosfera;
http://www.zurr.com.br/dorks/planeta_venus.htm
VÊNUS
TERRA
MARTE
RESUMO
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
TERRA
MARTE
RESUMO
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
VÊNUS
TERRA
http://vozesmormons.com.br/2013/04/23/para-setenta-terra-tem-6-mil-anos/
TERRA
•
•
•
•
•
Terceiro planeta a partir do Sol  150 milhões km (1UA);
𝑀𝑇 = 5,97x1024 kg;
𝑅𝑇 = 6378 km;
Maior planeta terrestre;
Geologicamente ativo  intensa atividade vulcânica e sísmica
 poucas crateras de impacto.
• Planeta mais denso;
Como se formam os vulcões:
http://www.youtube.com/watch?v=zIY-tl_iLss
http://eejoseduartejr.blogspot.com.br/2011/04/o-que-e-vulcao.html
Vulcão Etna na Itália
TERRA
Placas tectônicas:
• Crosta dividida em placas
que ‘boiam’ sobre magma;
• Inicialmente  um grande
bloco continental (Pangea)
e um grande Oceano;
• Bloco foi rachando e partes
se separando  pressão e
movimento do magma 
hoje!
http://www.rocksinmyheadtoo.com/Pangea.htm
TERRA
http://www.brasilescola.com/geografia/tectonica-placas.htm
TERRA
Composição:
•
•
•
•
•
Núcleo interno  Fe, Ni;
Núcleo externo  Fe líquido;
Manto  O, Si, Mg,...
Crosta  O, Si Al,...
Atmosfera:
–
–
–
–
–
𝑁2 (77%)
𝑂2 (21%)
Ar (1%)
𝐶𝑂2
𝐻2 𝑂,...
http://www.asimagens.com/a/fotos-das-camadas-da-terra-ijeaxj5p4
TERRA
Temperatura:
1
𝑇𝑝 = 𝑇𝑠𝑜𝑙 . (1 − 𝑎)
4
𝑅𝑠𝑜𝑙
2𝐷
• Considere:
a)
Albedo = 0
𝑇𝑝 = 279𝐾 = 6 °C
a)
Albedo = 0,3
𝑇𝑝 = 255𝐾 = −18 °C
*considerando o efeito estufa da Terra temos ~ 15°C
TERRA
• Único planeta a ter água nos 3 estados;
• Desenvolvimento de vida;
• Efeito-estufa  possibilita a vida no planeta X não devemos
torná-lo um efeito estufa descontrolado;
TERRA
Aquecimento Global:
• Causado pela espécie humana  emissão de gases que
aumentam o efeito-estufa;
• Aumento descontrolado do efeito-estufa  aumento
exagerado de temperatura;
http://www.mises.org.br/Article.aspx?id=324
http://aquecimentoglobalportal.wordpress.com/
TERRA
Campo Magnético:
•
•
•
•
Produzido pelo efeito dínamo  Fe no núcleo externo;
Protege a Terra das partículas carregadas dos ventos solares;
Auxiliou no desenvolvimento da vida;
http://www.youtube.com/watch?v=QGqnREV7cdc
http://www.brasilescola.com/fisica/o-campo-magnetico-terra.htm
http://gubf.net/reversao-do-campo-magnetico-da-terra-esta-atrasada-dizem-cientistas/
TERRA
Campo Magnético:
• Desacelera ou para partículas altamente energéticas provindas
do Sol;
• Algumas partículas conseguem entrar na atmosfera próximo
aos pólos magnéticos  excitam as partículas da atmosfera 
recaem para o estado fundamental  emitem luz  auroras
boreal e austral;
http://pt.wikipedia.org/wiki/Aurora_polar
http://greenstyle.com.br/2011/iglus-com-vista-para-a-aurora-boreal/
TERRA
Lua – Hipótese do grande impacto:
• Terra sofreu colisão com um corpo do tamanho de Marte,
chamado Theia;
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tese_do_grande_impacto
TERRA
MARTE
RESUMO
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
VÊNUS
MARTE
RESUMO
SISTEMA SOLAR
PLANETAS INTERNOS
MERCÚRIO
VÊNUS
TERRA
MARTE
http://hypescience.com/afinal-de-contas-por-que-marte-e-vermelho-mesmo/
MARTE
•
•
•
•
•
Mitologia: deus da guerra, irmão da Terra;
Quarto planeta a partir do Sol 1,52 UA;
𝑅𝑀 = 0,53 𝑅𝑇 ;
𝑀𝑀 = 0,107 𝑀𝑇 ;
Semelhante à Terra:
–
–
–
–
–
Atmosfera: 𝐶𝑂2 , 𝑁2 , Ar e 𝑂2 ;
Gelo nos polos (maior parte é gelo seco 𝐶𝑂2 );
Apresenta tempestades e nuvens;
Dias de 25h;
Estações.
http://mitologia.huum.com.br/104/deus-marte/
MARTE
•
•
•
•
Vulcões inativos;
Apresenta as montanhas mais altas dos Sistema Solar;
Atmosfera rarefeita  não causa grande efeito estufa;
Luas: Phobos e Deimos;
Olympus Mons – Marte
(inativo)
http://www.ciencia-cultura.com/astronomia/marte.html
http://thoth3126.com.br/nave-alienigena-poderia-estar-estacionada-no-limite-do-sistema-solar/
MARTE
Phobos:
• Diâmetro: 21 km;
• É a mais próxima de seu planeta
no Sistema Solar  6000 km;
• Semelhanças com asteróides.
http://omundouniverso.blogspot.com.br/2013/03/phobos-lua-condenada-de-marte.html
MARTE
Deimos:
• Diâmetro: 12 km;
• Pequena  parece uma estrela
quando vista de Marte;
• Semelhanças com asteróides.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Deimos_(sat%C3%A9lite)
MARTE
Temperatura:
1
𝑇𝑝 = 𝑇𝑠𝑜𝑙 . (1 − 𝑎)
4
𝑅𝑠𝑜𝑙
2𝐷
• Considere:
a)
Albedo = 0
𝑇𝑝 = 226𝐾 = −47 °C
a)
Albedo = 0,15
𝑇𝑝 = 210𝐾 = −62 °C
*Temperatura média real: -60°C
MARTE
Tem água líquida em Marte?
• Canais  já teve água;
• Curiosity  detectou sedimentos típicos de rios  teve água
no passado;
• X baixa pressão atmosférica  água evaporaria logo;
Canais
http://luzecalor.blogspot.com.br/2012/09/o-mundo-assombrado-pelos-demonios-carl.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Valles_Marineris
Valles MIneris
MARTE
• Eixo rotacional  25,19° X pode variar entre 0° e 60° devido
à interação com o Sol e outros planetas e à falta de uma lua
grande estabilizante;
• Épocas quando os polos derretiam (grande ângulo do eixo) e
épocas em que a atmosfera como um todo congelava (pequeno
ângulo).
http://luzecalor.blogspot.com.br/2012/09/o-mundo-assombrado-pelos-demonios-carl.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Valles_Marineris
Obrigada!
Próxima aula: 12/04 – Planetas Externos
REFERÊNCIAS
• [1] Sistema Solar: Planetas Internos. Ensino de Astronomia na
UFABC, 2012
• [2] WESTERA, Pieter W.. O Sistema Solar: a Terra, a Lua,
Mercurio, Marte, Venus e os Planetas Jovianos. Noções de
Astrofísica e Cosmologia.
• [3] http://www.infopedia.pt/$mercurio(mitologia);jsessionid=OX9+5T4mbgINQpStiRw2OQ__
• [4] PINHEIRO, Kátia. Campo Magnético de Outros Planetas.
Curso Magnetismo da Terra. Observatório Nacional.
Disponível em:
http://www.on.br/ead_2012/pdf/modulo4/campos_magneticos
_outros.pdf Acessado em 03.04.14.