Introdução à Astromia
FIS02201
2010/1
Professor: Basílio Santiago
Aluno: Telmo Gutteres Pacheco
SATÉLITES NATURAIS DO SISTEMA SOLAR
Definição
Um satélite natural ou lua (em letra minúscula) ou ainda planeta secundário é um corpo
celeste que orbita um planeta ou outro corpo menor.
É normalmente um sinônimo de lua, usado para identificar satélites não artificiais de
planetas, planetas anões;
Há 240 objetos no Sistema Solar classificados como luas. Dentre esses:
166 orbitam 8 planetas;
4 orbitam planetas anões;
mais algumas dezenas orbitam corpos menores do sistema solar.
Algumas luas são maiores que alguns planetas, como Ganímedes e Titã, são maiores que
Mercúrio;
Outros satélites que são muito menores e têm menos de 5 km de diâmetro, como várias
luas do planeta Júpiter.
Caronte, a lua de Plutão, tem ~ metade do diâmetro deste último;
O baricentro do sistema plutoniano localiza-se acima da superfície;
O que leva certos astrônomos a pensarem no conjunto como um planeta duplo.
Formação ou Aparecimemto
Formação ou aparecimento dos satélites naturais
Existem, basicamente, três formas de criação dos sistemas Planeta/Satélite: formação
simultânea; captura; e processos catastróficos.
No caso da formação simultânea, o satélite tem a sua gênese simultaneamente à do
planeta principal. Durante a fase da sua formação chamada de acreção o proto-satélite já
está em órbita do planeta principal. Este tipo de processo de formação de satélites parece
ser o mais importante no caso dos satélites de maiores dimensões.
No caso dos satélites menores e com órbitas menos regulares, o processo de formação
parece estar relacionado com a captura. Neste caso, os satélites são desviados das suas
órbitas iniciais pela ação dos campos gravitacionais dos planetas e são colocados em
órbitas mais ou menos estáveis em torno desses mesmos planetas.
Nos processos catastróficos, como por exemplo (possivelmente) no caso da Lua, a
formação é efetuada através da força de um impacto entre corpos planetários.
Quantidade de Satélites Descobertos
Mercúrio: Nenhum
Vênus: Nenhum
Terra: Um
Marte: Dois
Júpter: Setenta
Saturno: Sessenta e um
Urano: Vinte e sete
Netuno: Treze
Total: 174
Domínios de Massa / Tamanho
Lua = 7,349 x 1022 kg / 3474,8 km
Io = 8,9319×1022 kg / 3642,6 km
Europa = 4.8×1022 kg / 3122 km
Ganímedes = 14,8×1022 kg / 5262 km
Calisto = 10,8×1022 kg / 4821 km
Titan = 13,45×1022 kg / 5150 km
Mimas = 0,00384×1022 kg / 397,2 km
Miranda = 0,00659×1022 kg / 471,6 km
Fobos = 10,08×1016 kg / 22,2 km
Deimos = 2,24×1015 kg / 12,6 km
Sondas e Espaçonaves
Sonda New Horizons
Sonda Galileo
Sonda Viking
Sonda Voyager
2
Sonda Galileo
Lua
-É o único satélite natural da Terra;
- 384.405 km do nosso planeta;
- Não é a maior de todo o Sistema Solar é a maior proporcionalmente;
- 1/4 do tamanho e 1/6 de sua gravidade da Terra
- É o único corpo celeste visitado por seres humanos;
- O satélite apresenta fases e exibe sempre a mesma face (acoplamento de maré);
Lua
-O lado escuro da Lua fica iluminado quando estamos no período de Lua nova;
- Período de rotação é igual ao período de translação;
- Não possui atmosféra atmosfera e apresenta água estado sólido (cristais de gelo);
- Sem o intemperismo a superfície mantém-se intacta a milhões de anos;
- É apenas afetada pelas colisões com meteoritos – regolito;
- Principal responsável pelos efeitos de maré na Terra;
- Tendência dos oceanos acompanharem o movimento orbital da Lua;
- Atrito com o fundo oceânico atrasa o movimento de rotação da Terra em 0,002 s/sec;
- E a Lua se afasta de nosso planeta em média 3 cm por ano;
- O maior satélite natural, proporcionalmente, do Sistema Solar;
Luas de Galileu
-Io, Europa e
Ganímedes, de Júpiter,
que possuem uma
ressonância orbital de
1:2:4 entre si - ou seja,
para cada uma órbita
feita por Io, Europa faz
exatamente duas, e
Ganímedes, quatro;
Io é constantemente deformado pelas
forças de maré de Júpiter.
O atrito interno produz a maior atividade
vulcânica no sistema solar.
A superfície é moldada por derrames
vulcânicos. O vulcão Pillan Patera é visto
em plena atividade na imagem.
Chegam a atingir temperaturas à volta
dos 1700 graus Celsius.
A libertação de compostos de enxofre
durante as erupções confere aparência
de um mundo de diferentes cores:
branco, vermelho, laranja, amarelo e
preto.
A expulsão de matéria e gases que se
afastam para centenas de km de altura.
Devido à fraca gravidade, alguma dessa
matéria escapa para o espaço, formando
um toro em redor de Júpiter.
Sonda Galileo/NASA
Europa é coberto por uma crosta de gelo de água. Embaixo dela há provavelmente um
oceano, onde junto a fendas vulcânicas, formas de vida chamadas extremófilos podem ter se
desenvolvido, como no fundo do oceano Atlântico. As rachaduras são provavelmente
causadas pela agitação do oceano que deve existir por baixo.
Europa é única por si própria, apresenta-se com uma superfície gelada muito brilhante com
riscos coloridos. Pensa-se que seja um mundo oceânico coberto por uma capa de gelo que
protege o mar interior da adversidade do Espaço. Devido às condições existentes em seu
interior, alguns cientistas julgam que lá poderá existir vida, tal como a que existe nas
profundezas dos mares da Terra.
Água congelada na superfície de Europa, Sonda Galileo/NASA.
As imagens de alta-resolução da
Voyager 2 surpreenderam, já que as
linhas pareciam pintadas na superfície,
sem nenhum relevo topográfico visível.
Modelos do interior de Europa
mostraram actividade e aquecimento
do interior com a formação de oceanos
com 50 quilómetros ou mais de
profundidade a 5 km da superfície.
Calisto possui a gigantesca cratera de impacto Valhalla, com 1800 km de diâmetro. O impacto
foi tão forte que fraturou a crosta, uma mistura de gelo e rochas, em anéis concêntricos. A
superfície é a mais escura entre os satélites Galileanos.
Assim como com Europa e Ganimedes, tem surgido a ideia de que a vida microbiana
extraterrestre pode existir no oceano de baixo da superfície de Calisto. Entretanto, as
condições para a vida surgir parecem ser menos favoráveis em Calisto do que em Europa. A
principal razão é a falta de contato com material rochoso e o fraco fluxo de calor do interior do
satélite.
NASA/JPL-Caltech
Os ingredientes básicos para a vida—o que nós chamamos de 'química pré-biótica'—são
abundantes em muitos objetos do sistema solar, tais como cometas, asteroides e satélites
glaciais. Os biologistas acreditam que água e energia são então necessárias para atualmente
suportar a vida, então é excitante encontrar outro lugar onde possa haver água líquida. Porém,
energia é outro assunto, e atualmente, o oceano de Calisto está sendo aquecido somente por
elementos radioativos, enquanto que Europa tem energia de marés também, devido a uma
proximidade maior de Júpiter
Baseado nas considerações mencionadas acima e de outras observações científicas, acreditase que de todas os satélites galileanos de Júpiter, Europa tem a maior chance de suportar a
vida microbiana.
Modelo da estrutura interna de Calisto, mostrando
gelo na superfície, uma possível camada de água
líquida, e um interior de rochas e gelos.
Ganímedes A superfície sugere
atividade geológica no passado;
Assim como na Lua, crateras por
impacto de asteróides ou cometas
são bastante comuns;
Superfície é formada por terreno
antigo, que não foi renovado e nem
erodido;
Em 7 de Dezembro de 1995, a sonda
Galileu na primeira aproximação a
Ganímedes, que tinha o seu próprio
campo magnético imerso no campo
magnético gigantesco de Júpiter.
O Telescópio Hubble, detectou que a
atmosfera era composta de oxigénio,
tal como a atmosfera encontrada em
Europa.
Créditos:sonda Galileo/NASA.
Sonda Galileo
Titan, de Saturno, segundo maior satélite do sistema solar, possui uma atmosfera densa
dominada por nitrogênio como a Terra, e uma ´´hidrosfera´´ de etano e metano, com nuvens,
neblina e lagos. A superfície sólida é dominada por pedras de gelo de água. Titan compara-se a
estágios iniciais da evolução da Terra, e carrega moléculas associadas à vida. É um candidato a
ter vida, assim como Europa em Júpiter.
Titã é um mundo que se manteve oculto até muito recentemente, coberto por uma neblina
densa e alaranjada.
Em Janeiro de 2005, foi lançada a sonda Huygens por entre a neblina, que tirou as primeiras
fotografias da superfície de Titã, mas devido ao nevoeiro, e mesmo com fotografias muito ficou
por saber. Esta sonda levou consigo um milhão de mensagens de pessoas à volta do mundo. As
mensagens foram enviadas pela Internet, gravadas num CD-ROM e lançadas com a sonda em
1997, e poderão permanecer no solo titânico durante milhões de anos.
Titan
Dunas na Terra comparadas com dunas em Titan
Superfície de Titan
Mimas, um satélite de porte médio de
Saturno, possui uma imensa cratera
chamada Herschell. É uma gigantesca
depressão com um terço do diâmetro de
Mimas: 130 km de diâmetro e 9 de
profundidade e um pico central, sendo
assim a maior estrutura de impacto do
sistema solar que comanda o movimento
orbital de Mimas. Tal impacto em uma lua
menor a pulverizaria em um anel de poeira.
Mimas é um mundo exíguo e gelado, mas suficientemente
complexo e com uma vista extraordinária sobre Saturno.
Phobos, o Medo, é uma pequena lua de Marte, um asteróide capturado. Sofreu um grande
impacto, causando-lhe uma enorme cratera. Phobos orbita muito próximo a Marte e seu mais
provável destino será desmanchar-se pelas forças de maré do planeta, criando um anel de
poeira em torno do mesmo.
É o satélite que orbita mais próximo do planeta-mãe: menos de seis mil quilômetros acima da
superfície marciana. Encontra-se, por isso, abaixo da órbita síncrona para Marte. Por esse
motivo, a sua órbita vai descendo a um ritmo de 1,8 m por século. Assim, dentro de 50
milhões de anos pode ocorrer uma de duas coisas: ou Fobos se despenha sobre Marte ou, o
que é mais provável, antes que isso aconteça as forças gravitacionais destruirão o satélite
criando um anel à volta de Marte.
Orbitador de Reconhecimento de Marte da NASA.
Phoebe é uma lua retrógrada
capturada por Saturno, com origem
no cinturão de Kuiper. É composta
de gelo, poeira e rochas, como
cometas.
Encontra-se a 12.952.000 km de
Saturno.
A sonda Voyager 2 descobriu uma
forma aproximadamente esférica e
que reflete 6% da luz do Sol.
Roda no seu eixo cerca de uma vez
a cada nove horas e demora
aproximadamente 18 meses para
orbitar Saturno.
Por causa do seu tamanho - 220 km
de diâmetro - muitos cientistas
pensam que poderá ter sido um
asteróide, quimicamente primitivo
mas com muito Irídio.
Sonda Cassini/NASA
REFERENCIAS
- http://www.si.umich.edu/Space/browser//Space/mima/mimas.gif
- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Voyager_1_Image_of_Ganymede_-_GPN-2003-000007.jpg
- http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/78/Europa_Chaos.Jpg
- http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Valhalla_crater_on_Callisto.jpg
- http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/5/59/Stickney_mro.jpg
- http://www.si.umich.edu/Space/browser//Space/mima/mimas.gif
- http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Valhalla_crate_on_Callisto.jpg
- http://www.dlr.de/saturn/en/Portaldata/1/Resources/portal_news/NewsArchiv2005/phoebe4.jpg
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Sat%C3%A9lite_natural
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Io
-http://pt.wikipedia.org/wiki/Fobos_(sat%C3%A9lite)
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Europa_(sat%C3%A9lite)
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Calisto_(sat%C3%A9lite)
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Mimas_(sat%C3%A9lite)