Sistema Solar

Em volta do Sol, além do sistema Terra- Lua, giram mais oito planetas. Eles se movem aproximadamente no mesmo plano e no mesmo sentido são eles, em ordem de afastamento do Sol: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão. Este nove planetas podem ser divididos em dois grupos distintos por suas características físicas: Os planetas gasosos/gigantes/exteriores (Saturno, Júpiter, Urano e Netuno) e os planetas terrestres/rochosos/interiores (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte). A razão da separação do Sistema Solar em dois grupos esta relacionada com a composição química, estado físico dos constituintes dos planetas, além das distâncias ao Sol. Os planetas gasosos, como o próprio nome sugere, apresentam apenas densas e mutáveis atmosferas que são compostas basicamente de hidrogênio, hélio, alguns traços de metano, água e amônia; têm baixas densidades, alta rotação, anéis (todos os quatro os possuem) e muitos satélites. Os planetas terrestres são constituídos basicamente de rochas e metais e possuem densidades relativamente elevadas, baixa rotação, superfícies sólidas, nenhum anel e poucos satélites. As crostas destes planetas variam em composição do silício (Terra) ao metano, nitrogênio e dióxido de carbono congelado (Plutão). Plutão poderia ser classificado como um planeta terrestre por ter uma crosta sólida e exterior por sua órbita ser além do cinturão principal de asteróides. Grupos na comunidade científica argumentam que Plutão seria melhor classificado como um grande asteróide ou cometa, em lugar de planeta. Outros consideram-no como o maior dos objetos do cinturão de Edgeworth-Kuiper.

Qual a origem provável desta separação entre planetas terrestres e gasosos? Um dos modelos sugere que esta estaria ligada com uma etapa da formação do Sistema Solar, onde primeiro se formaram os proto-planetas gigantes que com isso conseguiram agregar mais matéria em si. Quando os planetas terrestres estavam se formando, seguindo o caminho que os levaria a se tornar planetas gigantes, o Sol começou a brilhar mais intensamente (T-Tauri), expulsando do Sistema Solar interior a matéria que iria se somar ao planetas terrestres.

A Terra, dentre todos os planetas do Sistema Solar, é o planeta de maior densidade. Isto quer dizer o que tem maior massa em relação ao volume. Alguns planetas tem uma densidade média tão baixa que se existisse um oceano feito de água, (Saturno) poderiam flutuar sobre ele. Os satélites naturais, a Lua no caso da Terra, são uma característica da maioria dos planetas do Sistema Solar (menos Mercúrio e Vênus). Saturno, por exemplo, tem além de 30 satélites, um sistema de anéis ao seu redor. Este anéis são compostos de bilhões de pequenos blocos de gelo de água e metano, pequenas Luas, que não são separados como objetos individuais devido a sua grande distância da Terra.

As órbitas, os caminhos que planetas fazem em volta do Sol, são quase circulares e cada planeta leva um certo tempo para fazer sua trajetória. Este tempo esta ligado com a distância ao Sol e não com suas massas, planetas mais longínquos como Plutão (248 anos), demoram mais tempo para completar sua órbita e os mais próximos do Sol, como Mercúrio (88 dias), um tempo menor. Além dos planetas mais distantes terem que percorrer maiores órbitas ao redor do Sol, este se deslocam com um velocidade menor. Além dos planetas existe uma verdadeira multidão (100.000) de pequenos corpos que giram ao redor do Sol, os asteróides ou planetóides. Estes corpos se concentram, na maioria, em uma região entre os planetas Marte e Júpiter. Alguns penetram em regiões mais internas do Sistema Solar, como os asteróides Apollo, Amor e Icarus. A origem desde objetos pode residir em perturbações causadas por Júpiter, nos objetos que poderiam formar um planeta entre as órbitas de Marte e Júpiter.

Os cometas são compostos em sua maior parte de água e outras substâncias (monóxido de carbono, gás carbônico, etc.) mais voláteis concentradas em região sólida de algumas de dezenas de quilômetros de diâmetro, conhecida como núcleo. A origem das caudas e comas (parte luminosa mais central dos cometas que pode ser vista na figura (4)) dos cometas reside na sublimação do gelo de água e outras substâncias quando o núcleo se aproxima do Sol. Estes objetos podem ser provenientes de regiões como o recém-descoberto (1992) cinturão de Edgeworth-Kuiper além da órbita de Netuno, ou da muito provável nuvem de Oort-Öpik, que esta a uma distância próxima a dois meses-luz ou 1.500.000.000.000km.

No céu, os planetas brilhantes (Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno) se distinguem das estrelas por não cintilarem. A razão disto esta ligada ao fato que estes corpos apresentam um diâmetro angular significativo no céu, por estarem mais próximos que as estrelas. Para entender isto basta observar a paisagem de uma cidade à noite: as luzes de mesma intensidade cintilam se vistas de longe, as próximas não.

Atividade - Material

• Bola de isopor de 20cm

Atividade

Vamos fazer um modelo do Sistema Solar. Para fazer isso use os dados da tabela (não precisa ser o valor exato, arredonde da maneira adequada para executar essa atividade. Esta tabela e a de baixo é para fins de registro). Nossa Terra tem 20cm de diâmetro frente aos 12.756,3km da Terra real. Calcule os diâmetros e distâncias dos planetas ao nosso Sol usando a escala cm/km sugerida pelas dimensões de nossa Terra

Alguns autores de livros de divulgação científica chamam o sistema de satélites de Júpiter de Mini Sistema Solar. Usando a bola de isopor de 20cm para representar Júpiter e a Tabela - II, determine a escala deste sistema, em cm/km, as distâncias ao planeta e os diâmetros dos quatro satélites descobertos por Galileu em 1610.

Sabemos que a distância que a luz percorre em um ano tem o nome de ano-luz. O valor desta grandeza é de cerca de 9.000.000.000.000km (9 trilhões de km), se a provável nuvem de Oort-Öpik se encontra a 2 meses-luz, determine a distância deste aglomerado esférico de cometas ao nosso Sol, usando a escala de cm/km do exercício anterior.

O sistema estelar triplo a centauro tem entre seus membros a pequena estrela vermelha proxima centaury, que é a estrela mais próxima da Terra. Sua distância foi determinada através do uso da técnica de paralaxe, que se consiste na observação da estrela numa certa época do ano e seis meses depois. Se a estrela observada esta mais próxima do Sol, ela aparecerá estar deslocada da posição aferida na primeira observação, em relação ao fundo de estrelas. O resultado deste deslocamento é materializado em um ângulo, o ângulo de paralaxe que usado em simples relações trigonométricas do triângulo retângulo, possibilita a determinação da distância a estrela . Os ângulos medidos são sempre inferiores a 1 segundo (1/3600 de grau) de arco e no caso de proxima centaury, possibilitou que se determinasse sua distância como sendo de cerca de 4 anos-luz. Usando a escala do módulo anterior, determine a distância de proxima centaury ao nosso Sol. O valor determinado é superior a distância de quais capitais dos estados brasileiros em relação a cidade que você mora? Use unidades como metros e km.