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planetas
planetas
Mercúrio
É o planeta mais próximo do
Sol, o que dificulta sua observação no
céu, embora seja visível
a olho nu quando em configuração favorável.
Ambos os diâmetros (equatorial e polar) são de 4.878 quilômetros,
e a translação ao redor do Sol se efetua em 88 dias, enquanto
a rotação ocorre em 58 dias, 15 horas, 27 minutos e 42 segundos.
Devido à proximidade com o Sol, as temperaturas em Mercúrio oscilam
entre 430 graus Celsius, de dia, e -170 graus Celsius, à noite. O
planeta não possui atmosfera e sua superfície é repleta de crateras.
Vênus
É o mais brilhante dos planetas, com órbita
situada entre a de Mercúrio e a da Terra.
Como é um planeta interior, apresenta fases
semelhantes às da Lua, se observado com um
instrumento de pequeno porte. Ao telescópio,
não mostra na superfície marcas bem de
finidas,
pois é coberto por atmosfera espessa,
composta em pelo menos 95% de gás carbônico,
o que acarreta temperaturas superiores
a 464 graus Celsius, por conta do efeito estufa
(mais quente, portanto, que Mercúrio).
As nuvens venusianas são formadas por gotículas
de ácido sulfúrico, composto extremamente
corrosivo. Em 1993, a superfície de Vênus foi completamente
mapeada pela sonda americana Magellan (Magalhães). Ambos os
diâmetros do planeta são de 12.104 quilômetros, e os períodos de
translação em torno do Sol e de rotação se completam respectivamente
em 225 e 243 dias terrestres, sendo a
rotação retrógrada.
Terra
O terceiro planeta do Sistema Solar, pela
ordem de afastamento do Sol. Seu diâmetro
equatorial equivale a 12.756 quilômetros,
enquanto o diâmetro polar é de
12.713 quilômetros. Assim sendo, a Terra
não é uma esfera perfeita. O movimento de
rotação se realiza em 23 horas, 56 minutos
e 4 segundos, e o movimento de translação
ao redor do Sol em 365 dias, 5 horas, 48 minutos e 46 segundos.
Apresenta-se envolto numa massa gasosa (atmosfera). Possui uma
lua e é o único do Sistema Solar, até onde se sabe, a ter vida.
Marte
O quarto planeta em ordem de afastamento
do Sol e o único do Sistema Solar
a apresentar aspectos e características
análogos aos da Terra. Sua superfície
mostra terrenos crivados de crateras,
vales sinuosos onde outrora hão de ter
corrido rios, campos de neve carbônica
e dunas de areia. Seu diâmetro equatorial
é de 6.794 quilômetros, enquanto o
polar equivale a 6.760 quilômetros. a
translação em torno do Sol se realiza em687 dias, e a rotação em 24 horas, 37 minutos
e 22 segundos. Sua massa é 10,7% da
terrestre. Possui duas luas, Fobos e Deimos,
ambas descobertas em 1877 pelo astrônomo
americano Asaph Hall (1829-1907).
JÚPITER
Júpiter é o maior planeta do sistema solar, sendo seu raio cerca de 11 vezes maior que o da Terra. É o protótipo dos planetas jovianos, os gigantes gasosos. Coincidentemente, o seu nome latino corresponde em grego a Zeus, o maior dos deuses do Olimpo. Apesar de possuir, provavelmente, um núcleo formado por materiais pesados, ele é composto basicamente por hidrogênio e hélio na forma gasosa. Assim, Júpiter, como os demais planetas jovianos, não possui uma superfície sólida como os planetas terrestres. Sua atmosfera é também formada por hidrogênio e hélio. Ela é bastante espessa e determina a aparência do planeta. A imagem de Júpiter mostra uma série de bandas coloridas paralelas ao seu equador, que correspondem a nuvens de diferentes movimentos, temperatura e composição química. Uma estrutura bastante interessante é a chamada Grande Mancha Vermelha. Como as bandas, ela também corresponde a um fenômeno meteorológico, por assim dizer. Ela é muito grande (10.000 x 25.000 quilômetros), muito maior que a Terra, por exemplo. É uma estrutura bastante estável, no sentido de que persiste há muito tempo Hoje conhecemos 28 satélites de Júpiter, mas esse número continua a crescer em virtude de novas descobertas. Entretanto, quatro deles destacam-se por seu tamanho: Io, Europa, Ganímedes e Calisto. São chamados satélites galileanos, pois foram descobertos por Galileu, no início do século XVII. Ganímedes é o maior satélite do sistema solar. Io e Europa são similares aos planetas telúricos, formados basicamente por rochas. Io possui vulcões ativos e Europa uma atmosfera de oxigênio, além de um possível oceano de água líquida sob uma crosta de gelo. De todos os satélites do sistema solar, apenas 5 possuem atmosferas: Europa, Io, Ganímedes, Titã (Saturno) e Tritão (Netuno). Além dos satélites, Júpiter possui um anel, como os demais planetas jovianos. Esse anel é bastante fino e escuro, diferente do de Saturno, que é bastante brilhante e define a aparência do planeta. Júpiter emite mais energia do que recebe do Sol e este excesso deve ser de origem gravitacional
SATURNO
O nome desse planeta vem do deus romano que ensinou aos homens a agricultura, e é por alguns associado ao deus grego Cronus. Saturno é o segundo maior planeta do sistema solar. É similar a Júpiter em vários aspectos, como na estrutura interna e atmosfera. Também possui bandas atmosféricas que, porém, são menos contrastantes entre si que as de Júpiter. Também, como Júpiter, possui uma pequena fonte de calor interna
Saturno possui um belo sistema de anéis que é visível através de uma pequena luneta. Dizemos um sistema, pois o disco que vemos em torno de Saturno corresponde a pelo menos sete anéis. Os anéis são compostos por partículas de gelo e poeira, cujos tamanhos vão desde um milésimo de milímetro até dezenas de metros. Apesar de sua grande extensão - o raio externo fica a 480 000 quilômetros do centro de Saturno -, os anéis são extremamente finos, da ordem de duzentos metros. Para se ter uma idéia dessa proporção, imagine um disco do tamanho de um quarteirão com uma espessura de aproximadamente um centésimo de milímetro! Enquanto os anéis de Saturno são conhecidos há bastante tempo, os anéis dos demais planetas jovianos só foram descobertos na década de 70. Saturno possui ao menos 30 satélites. Um satélite bastante peculiar é Titã. É o segundo maior satélite do sistema solar. Possui um núcleo rochoso, recoberto por um manto de gelo de compostos orgânicos. Sua espessa atmosfera é formada principalmente por nitrogênio e contém também moléculas orgânicas complexas, estrutura que se supõe ser similar à atmosfera terrestre primitiva. A temperatura máxima na superfície de Titã é de-100 graus centígrados
URANO
Até agora falamos apenas de planetas conhecidos desde a Antigüidade. Urano foi o primeiro dos planetas a serem descobertos na era moderna, em 1781, pelo astrônomo inglês de origem alemã William Herschel (1738-1822). Urano, cujo nome refere-se ao deus grego que personifica o céu, deve possuir um núcleo rochoso similar ao da Terra recoberto por um manto de gelo. Assim, ele é diferente de Júpiter e Saturno na estrutura interna. Sua atmosfera é composta basicamente por hidrogênio e hélio, mas contém também um pouco de metano. Possui também bandas atmosféricas, como os demais planetas jovianos. Urano possui uma anomalia no que tange ao seu eixo de rotação, que está muito próximo do plano orbital, isto é, o seu eixo é praticamente perpendicular ao dos demais planetas. Supõe-se que isso se deva ao efeito de um grande impacto. Como ele possui um sistema de anéis como, estes são observados de frente e não lateralmente como os de Saturno
NETUNO
Logo após a descoberta de Urano, foi notado que os cálculos matemáticos não reproduziam com exatidão a sua órbita. Foi então sugerido que existiria um outro planeta, cuja influência gravitacional era a responsável pelos desvios de sua órbita. Em 1845, o jovem matemático inglês John C. Adams (1819-1892) e pouco depois o astrônomo francês Urbain Le Verrier (1811-1877) previram a existência de Netuno, que foi, então, observado pelo astrônomo alemão Johann G. Galle (1812-1910) e H. L. d’ Arrest em 1846. O fato de que Netuno não foi descoberto, mas sim previsto, é considerada uma grande vitória da ciência
Netuno é o nome latino de Poseidon, o deus grego dos mares. Possui uma estrutura interna muito similar a Urano, sendo formado por rochas e gelo. Apresenta uma atmosfera espessa com bandas atmosféricas. Possui oito satélites e um sistema de anéis. Dentre seus satélites, destaca-se Tritão. É um satélite ativo possuindo os chamados vulcões de gelo. Dentre todos os corpos do sistema solar, a atividade vulcânica só está presente na Terra, Vênus, Io e Tritão
PLUTÃO
Plutão - o último dos planetas do sistema solar - foi descoberto em 1930, pelo americano Clyde Tonbaugh. Plutão, na mitologia, é o deus romano do mundo dos mortos, mundo este chamado de Hades pelos gregos. Sua órbita é tão excêntrica, que sua distância ao Sol pode variar em 40%. Devido a isso, sua órbita e a de Netuno se interceptam, de modo que em algumas situações Netuno passa a ser o planeta mais afastado do Sol. Plutão é o menor dos planetas, sendo menor até que a nossa Lua. Sua distância e tamanho tornam bastante difícil sua observação, assim algumas das informações que temos sobre esse planeta são ainda incertas. Deve ser composto de rochas (70 %) e gelo de compostos orgânicos (30 %). Parece apresentar uma pequena atmosfera de Nitrogênio, monóxido de carbono e metano (CH4).
Galáxia
A galáxia em que vivemos chama-se Via Láctea. As estrelas que formam a Via Láctea formam a faixa esbranquiçada, de aparência leitosa, que pode ser vista em noites escuras de inverno. O Sol é apenas uma das bilhões de estrelas que existem na Via Láctea. O planeta mais distante encontra-se muito mais perto que a estrela mais próxima. Plutão encontra-se a 4 horas-luz, enquanto que a estrela mais próxima está a mais de 4 anos-luz. Em galáxias do tipo da nossa Via Láctea, que é uma galáxia espiral (veja o que é uma galáxia e como são no Capítulo 6), existem nuvens de matéria na região equatorial. Essas nuvens não são como as da nossa atmosfera, que são basicamente compostas por água, mas aglomerados de gás e poeira. As estrelas, de modo geral, e o nosso sistema solar, em particular, tiveram sua origem em uma nuvem desse tipo. Isto é, o Sol nasceu e foi formado em uma dessas nuvens. A composição química dessa nuvem é basicamente a mesma do Sol e do Universo, preponderantemente hidrogênio. Os elementos mais pesados existem em uma quantidade muito menor. A tendência é que os elementos mais pesados sejam menos abundantes que os elementos mais leves nos corpos celestes - exceção feita a alguns corpos celestes, entre eles a Terra. O modelo mais aceito atualmente para a formação do sistema solar considera que o sistema solar como um todo (Sol, planetas, etc.) surgiu a partir de uma mesma nuvem de gás e poeira: a Nebulosa Solar Primitiva. Em algum momento, essa nuvem começou a se contrair devido à autogravidade. O estopim de um processo desse tipo pode ter sido a explosão de uma estrela chamada supernova (leia sobre supernovas no Capítulo 5 sobre estrelas). Essa explosão fez com que o equilíbrio gravitacional da nuvem acabasse, e assim começasse a sua contração. Poderíamos dizer que assim foi a concepção do sistema solar. O colapso gravitacional pode ter ocorrido naturalmente, também. Assim, o sistema solar em seu início, há cerca de 4,6 bilhões de anos atrás, era muito diferente do que é hoje. Ele evoluiu, exatamente como os seres vivos evoluem ao longo de sua vida, porém, de maneira completamente diversa. Inicialmente, o Sol não era uma estrela exatamente como é hoje, com fusão de energia em seu interior. Os planetas também não existiam
EXPLOSÕES (‘FLARES”) SOLARES
As explosões solares foram observadas pela primeira vez, em 1 de Setembro de 1859, por R. C. Carrington and R. Hodgson, enquanto eles observavam manchas solares. Estas fenômenos caracterizam-se pela emissão de grandes quantidades de energia (1026 - 1032 erg), em intervalos de tempo relativamente curtos, variando de alguns segundos até poucas horas, para os fenômenos mais intensos. A energia cinética/térmica liberada é proveniente da energia magnética armazenada na atmosfera solar, no interior de locais conhecidos como regiões ativas, como descrito anteriormente. Toda essa energia, que não chega a 10% de toda a energia emitida pelo Sol durante 1 segundo, provoca o aquecimento e aceleração dos elétrons, prótons e íons mais pesados presentes nos locais de liberação de energia e em sua vizinhança próxima. A interação das partículas energizadas com o meio ambiente provoca emissão de energia, na forma de radiação, que se distribui por grande parte do espectro eletromagnético (ver capitulo 2 para referência), estendendo-se desde ondas de radio quilométricas a raios-X e raios-gama, podendo produzir também a emissão de partículas (íons e elétrons) energéticos. Uma explosão solar típica produz uma quantidade de energia equivalente a cerca de 40 bilhões de vezes a energia da bomba atômica lançada em Hiroxima. Uma explosão solar também pode estar associada a expulsão de grandes quantidades de matéria a velocidades que variam de centenas a poucos milhares de quilômetros por segundo. Este fenômeno é conhecido como ejeção de massa coronal - designado por CME - e também pode ocorrer dissociado de qualquer explosão solar. Algumas explosões solares também estão associadas a ocorrência das chamadas tempestades magnéticas na Terra. Quando muito intensas causam grande perturbação na magnetosfera terrestre, podendo até mesmo causar um "blecaute". Uma explosão solar pode apresentar 3 fases distintas: 1) fase precursora, caracteriza o período em que a liberação de energia é ativada. Neste estágio são emitidos raios-X moles; 2) fase impulsiva, na qual as partículas - elétrons e prótons - são energizados até energias acima de 1 MeV - esta fase pode ser observada em cerca de 90% das explosões - 3) fase de decaimento onde um aumento e decaimento graduais em raios-X moles podem ser observados
POR QUE NASCEM AS ESTRELAS ?
As grandes nuvens moleculares geram estrelas no seu interior por causa de um fenômeno conhecido como instabilidade gravitacional. Num certo sentido, a instabilidade gravitacional pode ser entendida como o inverso do equilíbrio hidrostático que prevalece nas estrelas. Naquele caso, como vimos, o peso de uma camada é equilibrado pela diferença das pressões nos dois lados da camada. Se, por alguma razão, o peso da camada superar a diferença de pressões, teremos o inicio de um movimento de contração que pode se transformar num colapso, isto é, todas as camadas se precipitam em direção a um centro ao mesmo tempo. Forma-se um coágulo de gás mais denso e quente no interior da nuvem: é a proto-estrela. À medida que a contração se desenvolve, a temperatura interna do coágulo aumenta até que, em algum momento, as condições de densidade e temperatura tornam-se favoráveis ao início da fusão do Hélio e a consequente produção de energia nuclear. Assim nascem as estrelas. As grandes nuvens interestelares são muito frias, algo como 10 oK a 100 oK , isto é, menos que -200 oC ! Por outro lado elas são também muito pouco densas: menos que 10-22 gramas/cm3, correspondente a algumas dezenas de átomos por cm3. Sendo assim tão pouco densas, elas facilmente encontram o equilíbrio hidrostático, apesar das baixíssimas pressões internas Na verdade, não é raro encontrarmos nuvens moleculares em expansão: quer dizer, suas pressões internas são maiores que as forças de gravitação 18 ! Como podemos ver, a situação das nuvens moleculares não é em nada propícia à geração de estrelas no seu interior. Isto talvez explique a sua baixa produtividade. Como, então, nascem as estrelas ? Ocorre que as nuvens sofrem também a ação de outros fatores, externos e internos a elas, capazes de comprimi-las localmente, aumentando a densidade local e assim provocando instabilidades gravitacionais locais. O principal fator externo são os braços espirais da Galáxia, que é o fator mais importante, pois é ele que dá início ao processo; o principal fator interno são as explosões das estrelas mais jovens e maior massa (estas estrelas em explosão são as chamadas estrelas Supernovas), formadas no interior da própria nuvem e que fazem com que o processo de formação estelar se propague por toda a nuvem, como um incêndio numa floresta seca.