– PDF - Ensino de Astronomia

Universidade Federal do ABC
Jessica Gonçalves de Sousa
E-mail: [email protected]
Ensino de Astronomia UFABC
Aula:
Planetas Internos
Planetas Internos
http://mail.colonial
.net/
Review Sistema Solar...
O Sistema solar é constituído do Sol que possui 99,85%
da massa do sistema.
Dos Planetas Interiores: Mercúrio, Venus, Terra e Marte.
Dos Planetas Exteriores: Júpiter, Saturno, Urano e
Netuno.
Das luas dos planetas.
De outros corpos como cometas, asteróides.
De um monte de espaço vazio.
Planetas Internos
O QUE E QUEM SÃO OS PLANETAS INTERNOS ?
Planetas Internos
PLANETAS INTERNOS:
São eles Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.
São também conhecidos como Planetas Terrestres ou Telúricos.
Dentro de 2 UA do Sol.
São considerados
pequenos, sendo a Terra o maior.
Obs.:1 U.A. = 1,496 x 10¹¹ m,
1 U.A. É definida como
a distância entre o Sol e a
Terra (150 milhões de km!)
●
http://microrespuestas.com/
Planetas Internos
Densidades altas (4000 a 5500 Kg/m³)
Possuem poucos satélites (luas) ou às vezes nenhum.
A maior parte deles é formada por materiais sólidos ou
rochosos contendo oxigênio, ferro, silício, magnésio,
níquel e enxofre.
Planetas Internos
•Energia interna 
decaimento de isótopos radioativos;
http://www.brighthub.com/science/space/articles/119916.aspx
Planetas Internos
•Atividade sísmica/vulcânica;
Olympus Mons – Marte (inativo)
ebjisubportela.blogspot.com
chc.cienciahoje.uol.com.br/vulcoesextraterrestres
Dentro da Terra: http://www.youtube.com/watch?v=3xLiOFjemWQ
Planetas Internos
Mauna Loa – Havaí: Maior vulcão em atividade do planeta, com
altura estimada de 17 mil metros (incluindo abaixo d'água), ele
cobre uma área de mais de 5 mil quilômetros quadrados.
http://atualidadeciencia.blogspot.com.br/2013/01/confira-as-5-maiores-erupcoes.html
Planetas Internos
•Possuem poucas luas (satélites naturais) 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/
Uma ideia dos tamanhos...
http://i219.photobucket.com/
Comparação entre os planetas
internos..
http://upload.wikimedia.org/
Curiosidades
•Sem anéis;
•Rotação lenta;
http://www.youtube.com/watch?v=SJsdfqdTEjQ
Curiosidades
Por que os planetas giram?
Os planetas giram porque não existe nenhum tipo de força ou resistência
capaz de parar a sua rotação, que se perpetua. Acredita-se que, após o
surgimento do universo, os corpos celestes colidiram-se (e ainda se
colidem) por várias vezes, o que fez com que os elementos constituintes
dos planetas mantivessem-se em movimentos giratórios.
Há teorias que afirmam que, ao longo dos bilhões de anos, a Terra venha
diminuindo a velocidade de sua rotação. A principal evidência encontra-se
no núcleo interno que, por ser sólido e estar submerso em uma camada
líquida (núcleo externo), gira em uma velocidade muito superior à do
planeta como um todo, o que sugere que ele tenha mantido o ritmo de
rotação de eras anteriores.
aventura.com.br
Planetas Internos
Algumas Considerações
Baseado na temperatura do Sol (5777 K) e supondo
equilíbrio térmico no Sistema Solar, podemos calcular a
temperatura dos Planetas.
●
Cálculos de estimativa ajudam a prever qual
temperatura ambiente do Planeta. Esses cálculos levam
em conta que uma parcela de luz não é absorvida, mas
sim refletida pelo Planeta. Essa parcela recebeu o nome
de Albedo.
●
Cálculo das temperaturas dos planetas
Como calcular a temperatura de um planeta?
•Considere:
–Equilíbrio térmico  energia recebida pelo Sol = energia
irradiada para espaço;
–Albedo(α) = fração da luz recebida, que é refletida sem esquentar
o planeta;
–TSol= 5777K;
–Rsol=6,96 x 10^5 km;
–D = distância do planeta ao Sol;
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;
•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
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 vento 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
Superfície:
Ao ser enviada para Mercúrio,
a sonda Mariner 10 (1974),
tinha entre outras a missão
de transmitir imagens de sua
superfície para mapeamento. Essa superfície revelou-se bem
semelhante à lunar, predominando a existência de crateras de
impacto, no entanto sem a existência de “Mares” como a Lua. A
classificação e o estudo dessas crateras são muito importantes do
ponto de vista geológico do planeta. A semelhança citada é
apenas na imagem. Estudos realizados posteriormente revelaram
que sua superfície tem uma constituição bastante diferente.
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
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 
●
RV = 095RT;
●
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
poucas crateras;
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
Vênus
Temperatura:
• Vênus possui um efeito estufa muito forte;
–Atmosfera densa e composta por
CO2+N2+H2O+ outros  Hcl e H2SO4;
–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;
Terra
http://vozesmormons.com.br/2013/04/23/para-setenta-terra-tem-6-mil-anos/
Terra
•Terceiro planeta a partir do Sol 
MT = 5,97x10^24kg;
RT=6378km;
150 milhões km (1UA);
•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 
http://www.rocksinmyheadtoo.com/Pangea.htm
hoje!
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
–H2O,...
http://www.asimagens.com/a/fotos-das-camadas-da-terra-ijeaxj5p4
Terra
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;
resenha-on.blogspot.com
www.if.ufrgs.br
nerdsdaufabc.wordpress.com
Terra
Aquecimento Global:
•Causado pela espécie humana  emissão de
gases que aumentam o efeito-estufa;
•Aumento descontrolado do efeito-estufa 
aumento exagerado de temperatura;
ambientalsustentavel.org
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/
Lua
As camadas da Lua têm
composição similar
que aquelas da
Terra,
dica que as duas
tem uma origem
comum.
http://professor.ufabc.edu.br/~pieter.westera/AstroAula04.pdf
Lua
Lua – Hipótese do grande impacto:
•Terra sofreu colisão com um corpo do tamanho de Marte, chamado
Theia;
http://professor.ufabc.edu.br/~pieter.westera/AstroAula04.pdf
Lua
Único satélite natural
da Terra
fica a 384-400 km,
RLua≈ ¼∙RTerra
Muitas Crateras, mas tem
regiões, as “Mares”, mais
baixas e escuras e com
menos crateras.
São mares de lava que chegaram na superfície e secaram
mais “recentemente” que o resto da superfície, depois da
época do “bombardeamento pesado”, uns 700 mi. de anos
após a formação da Lua, que foi uns 4.6 bi. anos atrás.
pt.wikipedia.org
Lua
Marés
A Lua atrai os pontos
mais próximos da Terra
mais fortemente que os
pontos mais distantes.
Ela aplica forças
diferenciais, ou forças
de maré no nosso
planeta
Isto causa “montanhas de água” no lado da Terra que é
orientado para a Lua e no lado oposto.
pt.wikipedia.org
Lua
O nosso satélite é o
único corpo celeste
visitado por humanos
até agora.
primeira visita:
20/07/1969,
Neil Armstrong,
Edwin Aldrin
e Michael Collins
na espaçonave Apollo 11
6 visitas até dezembro 1972.
Desde então nunca mais voltamos.
http://professor.ufabc.edu.br/~pieter.westera/AstroAula04.pdf
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 
efeito estufa;
não causa grande
•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
Marte
Tem água líquida em Marte?
•Canais 
•Curiosity 
passado;
já teve água;
detectou sedimentos típicos de rios 
• X baixa pressão atmosférica 
http://luzecalor.blogspot.com.br/2012/09/o-mundo-assombrado-pelos-demonios-carl.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Valles_Marineris
teve água no
água evaporaria logo;
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 pólos derretiam (grande ângulo do
eixo) e épocas em que a atmosfera como um todo
congelava (pequeno ângulo).
Teste: Sistema Solar – Terra, Lua e Sol
1) Qual a principal repercussão da Lei Gravitacional de Isaac Newton?
a) Mostrou que a gravidade governa os movimentos da Terra e não se aplica aos demais planetas e
satélites
b) Mostrou que a gravidade somente explica a queda de uma maçã de uma árvore
c) Mostrou que a gravidade governa não só os movimentos na Terra como dos demais planetas e
seus satélites
2) A alternância de dias e noites se dá
a) Pelo movimento de Rotação da Terra
b) Pelo movimento de Rotação do Sol
c) Pelo movimento de Rotação da Lua ao redor da Terra
d) Pelo movimento de Translação da Terra
3) As estações do ano ocorrem devido
a) O movimento de translação da Terra
b) A aproximação e afastamento da Terra em relação ao Sol
c) O movimento de translação da Terra e a inclinação do eixo de rotação da Terra em relação ao
eixo da eclíptica.
d) O movimento de rotação da Terra
4) Os eclipses solares ocorrem
a) Devido a Lua e o Sol terem o mesmo tamanho aparente no céu e em períodos de Lua Nova a Lua
poder passar a frente do Sol cobrindo-o totalmente ou parcialmente.
b) Devido a Lua e o Sol terem o mesmo tamanho aparente no céu e na condição que a Terra se
posiciona entre a Lua e o Sol.
c) Devido a Lua ser aparentemente muito maior que o Sol no céu e em períodos de Lua Nova a Lua
poder passar a frente do Sol cobrindo-o totalmente.
d) Devido a Lua ser aparentemente muito maior que o Sol no céu e em períodos de Lua Cheia a Lua
poder passar a frente do Sol cobrindo-o totalmente.
Teste: Sistema Solar – Terra, Lua e Sol
Gráfico de desempenho:
50
40
30
Acertos
20
Erros
10
0
Questão Questão Questão Questão
1
2
3
4
Teste: Sistema Solar – Planetas Internos
1-) Quais são os Planetas Internos?
( a ) Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.
( b ) Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.
( c ) Mercúrio, Vênus, Terra, Ceres e Marte.
( d ) Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão.
2-) Por que o campo magnético é importante no contexto dado na aula de Planetas Internos?
( a ) Porque ele é utilizado para saber a orientação das bússolas.
( b ) Porque ele muda de orientação em uma escala de dezenas de milhares de anos, fenômeno chamado de inversão geomagnética.
( c ) Porque ele protege os planetas das partículas carregadas dos ventos solares e no caso da Terra ele auxiliou no desenvolvimento
da vida.
( d ) Porque eles estão presentes nos imãs e em materiais ferromagnéticos.
3-) Por que o efeito estufa é importante para a vida na Terra?
( a ) Porque ele ocasiona o aquecimento global que está derretendo as geleiras nos pólos Norte e Sul.
( b ) Porque ele retém parte da radiação advinda do Sol, mantendo o planeta aquecido e garantindo a manutenção da vida.
( c ) Porque ele se comporta como um cobertor, suprimindo o aquecimento ocasionado pela convecção, não havendo troca de calor
com o meio exterior.
( d ) nenhuma das outras.
4-) Existem várias teorias sobre o surgimento da Lua, qual é a mais aceita atualmente:
( a ) Depois da formação da Terra, teria sobrado material, que ficou gravitando em volta dela. Com o tempo, esse material acabou se
aglomerando e formando a Lua.
( b ) Há muitos anos atrás, no quase início da humanidade uma senhora modesta dava origem a um ser que ela chamou de Sol, era
um rapaz louro e bastante galante, que ao crescer tornou-se musculoso, e passou a ter um aspecto protetor. O nome dessa senhora
era Lua.
( c ) A Lua era um corpo vagando pelo espaço até que a atração gravitacional da Terra perturbasse a sua trajetória e fizesse com que
ela se tornasse seu satélite natural.
( d ) A Terra a cerca de 4,5 bilhões de anos teria se chocado com um corpo com as mesmas dimensões de Marte (Theia), parte desse
corpo teria se soltado e lançado para longe, dando origem à Lua.
Referências
•[1] Sistema Solar: Planetas Internos. Ensino de Astronomia na
UFABC, 2012 e 2013
•[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.p
df Acessado em 03.04.14.
[5] http://www.mundoeducacao.com/geografia/rotacao-terra.htm