O UNIVERSO E O SISTEMA SOLAR

Cap. 17, 18 e 19

COMO O UNIVERSO SE FORMOU?

C OMO O UNIVERSO SE FORMOU?

• Há 14,5 bilhões de anos toda a matéria e energia do universo estavacontida em um único ponto do tamanho de uma cabeça de alfinete.

• Devido a mudanças na sua entropia, ocorreu um desequilíbrio energético e térmico que provocou a “explosão” chamada de BIG BANG que na verdade não foi uma explosão e sim uma expansão.

• Essa expansão liberou muita matéria, energia e gases, esses gases começaram a se juntar formando as nebulosas, elas formaram as estrelas.

• As partículas de matéria, gases e poeira formaram as galáxias, as galáxias abrigam milhões de estrelas e formam os sistemas solares com seus planetas e satélites girando em torno de suas estrelas.

• O universo está em expansão até hoje.

As galáxias foram formadas quando o Universo tinha 1 bilhão de anos.

CONHECENDO O UNIVERSO

A GRAVIDADE

• Isaac Newton

A experiência de Galileu Galilei

• “Se soltarmos simultaneamente, de uma mesma altura, um elefante e uma pena, desprezando o atrito do ar quem cairá primeiro?”

A GRAVIDADE

ALBERT EINSTEIN

CONHECENDO O UNIVERSO

CONHECENDO O UNIVERSO

CONHECENDO O UNIVERSO

A VIA LÁCTEA

Cerca de 200 bilhões de estrelas

Buraco negro supermassivo conhecido como “Sagittarius A” no centro da Via Láctea.

VIA LÁCTEA

PESQUISE E ANOTE EM SEU CADERNO

O que é um buraco de minhoca?•

• ?

O que é um buraco de minhoca?

• Ilustração de "wormhole" (buraco de minhoca), um atalho no universo que permitiria viajar no tempo-espaço.

• "Buracos de minhoca são maneiras especiais de se dobrar o espaço-tempo de forma a conectar dois 'eventos' através de um 'intervalo' menor do que aquele que seria possível em um espaço-tempo plano“.

• Imagine um tecido esticado, como uma toalha. Pense, então, em dois pontos desenhados em cada uma das extremidades, separados por todo o comprimento do pano.

Imagine que algo extremamente pesado caia no meio do pano. Isso vai provocar uma curvatura naquele "espaço", fazendo o tecido se dobrar como uma folha de jornal. E os pontos, antes nas extremidades, passam a ficar bem próximos um do outro. Com uma agulha grossa, você pode fazer um furo para conectá-los, o que faria do objeto pontiagudo um buraco de minhoca.

O SISTEMA SOLAR

O SISTEMA SOLAR

SISTEMA SOLAR

O sol

O sol

• O Sol é uma estrela, como todas as outras que vemos no céu à noite. A diferença é a distância. As

outras estão a anos-luz de distância, ao passo que o Sol está apenas a 8 minutos-luz de distância

(milhares de vezes mais próximo).

• Ele é uma estrela "média", é apenas uma entre bilhões que orbitam o centro da nossa galáxia.

• O Sol está "queimando" há mais de 4,5 bilhões de anos, e deve continuar por mais alguns bilhões. É

composto de uma grande quantidade de gás, principalmente hidrogênio e hélio. Por ser tão grande,

sua gravidade é imensa, o suficiente para a força gravitacional segurar todo aquele hidrogênio e

hélio (e para manter todos os planetas nas órbitas à sua volta).

• O Sol não "queima" como um pedaço de madeira queimaria. Na verdade, ele é um reator gigante,

conforme você irá aprender nas próximas páginas.

PESQUISE E ANOTE EM SEU CADERNO

Porque é que as estrelas não brilhamde dia?

Porque as outras estrelas não brilham de dia?

As estrelas brilham sempre de dia e de noite.

Mas durante o dia não conseguimos ver o seu brilho porque o Sol está muito mais próximo de nós que as outras estrelas, então o brilho delas é ofuscado pela luz do Sol.

Por isso é que vemos as outras estrelas tão pequenas apesar demuitas serem maiores que o nosso Sol.E é por esta razão que só se consegue ver as estrelas quando o céu está escuro, de noite, e o Sol está do outro lado da Terra.

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E PLUTÃO?

Constituição do sistema solar

Planetas-anões

• Orbitam em torno do Sol

• São menores que os planetas principais

• Não possuem órbitas desimpedidas, pois nas suas vizinhanças há outros astros

Éris e a sua

lua Disnomia

Plutão e a sua

lua CaronteMakemake

Haumea e as

suas luas

Ceres

Constituição do sistema solar

Planetas

• Orbitam em torno do Sol, com órbitas elípticas.

• Alguns são pequenos e rochosos (planetas telúricos)

• Outros são grandes e gasosos (planetas jovianos)

Constituição do sistema solar

Meteoroides

• São restos de cometas ou fragmentos de asteroides.

• Se atravessarem a atmosfera, aquecem devido à fricção como esta; alguns ardem e

deixam um rasto de luz no céu, tornando-se luminosos – chamam-se meteoros.

• Este fenômeno é conhecido por «chuva de estrelas» ou «estrelas cadentes», mas, de

fato, trata-se de uma «chuva» de meteoros.

• Quando chegam à superficie terrestre chamam-se meteoritos; o seu impacto pode

provocar crateras.

ASTERÓIDES

Os asteróides são pequenos corpos rochosos ou metálicos que giram à volta do Sol.

eida

Constituição do sistema solar

Asteroides

• São rochosos, têm dimensão inferior a 1000 km e forma irregular.

• Na sua maioria estão situados entre Marte e Júpiter, constituindo a cintura de

asteroides, mas também existem para lá da órbita de Netuno, na cintura de Kuiper,

onde se encontram diversos planetas-anões.

• São conhecidos centenas de milhares de asteroides e todos os anos são

descobertos mais.

• Alguns constituem um perigo para a Terra, por passarem muito próximos dela; são

designados, em inglês, por Near-earth asteroids (NEA).

ASTEROIDES

• A Nasa atualmente rastreia mais de 11 mil asteroides em órbitas que passam relativamente perto da Terra. A agência espacial norte-americana diz ter localizado mais de 95% dos maiores asteroides, aqueles com diâmetro de 900 metros ou mais, com órbitas que os levam relativamente perto da Terra.

Constituição do sistema solar

Cometas

• Têm forma irregular (podem medir vários quilômetros).

• Têm gelo e poeira; quando se aproximam do Sol, parte do gelo evapora e libertam-se

poeiras; vê-se a parte interior (o núcleo), uma nuvem à volta (a cabeleira ou coma) e

uma ou duas caudas.

• O cometa mais conhecido – o cometa Halley – demora 76 anos para completar uma

órbita em torno do Sol.

O Hale-Bopp visitou-nos em 1997 e só voltará no ano 4997

Trajetória do cometa

eida

Constituição do sistema solar

Satélite de

JúpiterSatélite de MarteSatélite da Terra

Satélites naturais ou luas

• Orbitam em torno de um planeta principal

• São menores que o planeta principal em que orbitam

• NATURAIS

SATÉLITESARTIFICIAIS

A Lua gira à volta da Terra. É o satélite natural do nosso planeta. A Lua é também um planeta

secundário porque gira à volta de outro planeta.

A Lua não apresenta sempre o mesmo aspecto. Aos diferentes aspectos que

apresenta dá-se o nome de fases da Lua.

eida

SATÉLITES ARTIFICIAIS

ÓRBITA POLAR

ÓRBITA ELÍPTICA

ÓRBITA BAIXA

Órbita Geossíncrona Equatorial

Quarto Minguante Quarto CrescenteLua Cheia

FASES DA LUA

eida

A Lua gira à volta da Terra. É o satélite natural do nosso planeta. A Lua é também um planeta

secundário porque gira à volta de outro planeta.

A Lua não apresenta sempre o mesmo aspecto. Aos diferentes aspectos que

apresenta dá-se o nome de fases da Lua.

eida

A Lua gira à volta da Terra. É o satélite natural do nosso planeta. A Lua é também um planeta

secundário porque gira à volta de outro planeta.

Adelino Almeida

AS FASES DA LUA

Conforme a Lua se desloca em torno da Terra durante o mês, ela apresenta quatroaspectos diferentes, que são as fases da Lua. De acordo com a luminosidade,a Lua pode ser classificada em: cheia, minguante, nova ou crescente. Esse fenômeno ocorre em razão do ângulo em que observamos a face da Lua iluminada pelo Sol.Cada fase da Lua dura 7 dias e ao todo a Lua leva 28 dias para dar uma volta ao redor da Terra.

ECLIPSES

• O eclipse solar acontece quando a lua fica entre a Terra e o Sol.

• Já o eclipse lunar ocorre quando a sombra da Terra “cobre” a lua, fazendo com que ela fique escura e, portanto, invisível para nós durante alguns minutos. Isso ocorre porque o nosso planeta posiciona-se exatamente entre a lua e o sol.

O modelo geocêntrico

• A Terra no centro do Universo, defendidoprimeiramente por Aristóteles.

• O sistema geocêntrico também é conhecido como sistema ptolomaico, pois foi Cláudio Ptolomeu, o último dos grandes astrônomos gregos (150 d.C.), quem construiu o modelo geocêntrico mais completo e eficiente.

• Apesar da dificuldade de compreender e explicar o movimento observado dos planetas do ponto de vista GEOCÊNTRICO (a Terra no centro do Universo), o geocentrismo foi uma idéia dominante na Astronomia durante toda a Antiguidade e Idade Média.

O Modelo Heliocêntrico

• O Sol no centro do Universo, defendidoprimeiramente por Aristarco.

• Posteriormente Copérnico formulou conceitos muito importantes como:

• O de que a Terra é apenas um dos seis planetas (então conhecidos) girando em torno do Sol

• Colocou os planetas em ordem de distância em relação ao Sol: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno (Urano, Netuno e o planeta anão Plutão).

• Determinou as distâncias dos planetas emrelação ao Sol.

• Deduziu que quanto mais perto do Sol está o planeta, maior é sua velocidade orbital.

A FORMA DA TERRA

MOVIMENTOS DA TERRA

A velocidade desse movimento é de cerca de 1675 km/h km/h, ou 465 m/s, que é bastante elevada, porém muito inferior à de outros astros do universo.

ROTAÇÃO DA TERRA

geoide

TRANSLAÇÃO DA TERRA

TRANSLAÇÃO DA TERRA

TRANSLAÇÃO

Quando a Terra está mais próxima do Sol a velocidade de translação é de 108.720,7 km/h. Quando a Terra está mais distante do Sol a velocidade obtida é de aproximadamente 109.040 km/h.

ESTAÇÕES DO ANO

Como diferenciar uma estrela de um planeta aolho nu?

• Primeiro: Só as estrelas cintilam, ou seja, "piscam" seu brilho no céu. Osplanetas têm o brilho fixo, não ficam cintilando como as estrelas, o seu brilho provem dos raios solares, que por sua vez são refletidas a nós, por este motivo seu brilho é fixo.

• Segundo: Em um curtos períodos de tempo, as estrelas não variam de posição. Já os planetas mudam de posições no céu com o passar das horas, em uma noite qualquer você pode observar tal fato. Só restará saber qual planeta você estará contemplando.

Quantos planetas conseguimos ver a olho nu?

• Podemos observar sem o auxilio de um telescópio apenas cinco planetas: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. Abaixo temos uma representação do céu, e podemos observar o planeta Júpiter e Marte.

Como diferenciar uma estrela de um planeta a olho nu?

VÊNUS – “ A ESTRELA D’ALVA”?

Vênus visto ao dia. Desde a antiguidade as muitas pessoas viam o planeta Vênus no céu, mas imaginavam que seria uma "estrela", devido ao seu brilho ser muito intenso.(Os planetas não possuem luz própria, seu brilho provém do Sol).

Vênus recebeu vários nomes porque as pessoas no seu cotidiano observavam que aparecia uma estrela de manhã e deram o nome de estrela d'alva e uma quando o Sol estava se pondo a que chamaram de estrela Vésper.

PESQUISE E ANOTE EM SEU CADERNO

• As estrelas também morrem?

As estrelas também morrem?

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• As estrelas são constituídas principalmente de Hidrogênio e Hélio, todas as estrelas nascem desenvolvem e morrem, assim como os humanos, mas no caso das estrelas, este processo demora bilhões de anos. O nosso Sol também é uma estrela, portanto um dia ele morrerá.

As estrelas são formadas a partir de uma nebulosa (nuvens de poeira, hidrogênio e hélio), nesta nebulosa, uma região concentra-se mais gases, geralmente no centro, onde a força gravitacional é maior.

Abaixo temos algumas nebulosas planetárias, note que elas apresentam um ponto branco mais no centro, é onde será originado a estrela, e essa poeira em volta poderá se transformar em planetas assim como o nosso Sistema solar.

Nebulosa Olho de Gato (nome popular

Nebulosa Esquimó (nome popular)

Nebulosa de Ampulheta (nome popular)

As estrelas também morrem?

As estrelas também morrem?

• Simulação da evolução de uma estrela como o Sol, que passa para a fasede gigante, supergigante, ejeta uma nebulosa planetária e transforma-seem uma anã branca.

As estrelas também morrem?

• SIMULAÇÃO DE UM PULSAR NO BURACO NEGRO

SIMULAÇÃO DE UM BURACO NEGRO

BURACOS NEGROS

• Buracos negros são objetos celestes com massa muito, muito grande. Sendo quealguns deles podem possuir milhões ou bilhões de vezes a massa do nosso Sol, eocupam um espaço muito pequeno considerando a massa que possuem.

• Nem a luz que viaja a 300.000 km/s é capaz de escapar de um buraco negro se atingir o seu horizonte de eventos.