Sistema Solar
Modelos do Sistema Solar
Caracterísitcas dos Planetas
Dados Físico e Orbitais
Mercúrio
Vênus
Terra e a Lua
Marte
Asteróides
Júpiter e os satélites Galileanos
Saturno
Urano
Netuno
Plutão (Planeta Anão)
Cometas
O Sol, a Terra e a Lua - distâncias
Unidades de Distância
Órbitas não Coplanares
Obliquidade
Esfericidade da Terra
Obliquidade
Distâncias no Sistema Solar
Sistema Geocêntrico
( Ptolomeu, séc. II )
Lua
Mer Vên
Ter
Sol
Mar
Júp
Sat
Esfera das
estrelas fixas
Sistema Heliocêntrico
Mer Vên Ter
Lua
Mar
Sol
Júp
Sat
Ura
Net
Plu
Sol
Características dos Planetas
Telúricos
Jovianos
Mer Vên
Ter Mar
Júp Sat
Ura Net
Composição básica
Rochoso
Gás/líq/gelo
Dis. orbital média (UA)
Temperatura superf. média
0,39 - 1,52
-70 : +500 C
5,2 - 30,1
-200 : -100 C
Massa (Terra=1)
0,055 - 1,0
14,5 - 318
Raio equatorial (Terra=1)
Densidade média (g/cm3)
0,38 - 1.0
3,95 - 5,52
3,88 - 11,2
0,69 - 1,64
Período de rotação (equador)
23,9h - 243 d
9,8 - 19,2 h
Satélites conhecidos
Sistema de anéis
0-2
não
8 - 30
sim
Planeta
Diâmetro
Dens. Méd.
Mercúrio
4872 Km
5,43 g/cm3
250 °C
Rochoso
Vênus
12104 Km
5,25 g/cm3
447 °C
Rochoso
Terra
12756 Km
5,52 g/cm3
22 °C
Rochoso
Marte
6787 Km
3,94 g/cm3
- 70 °C
Rochoso
Júpiter
142800 Km
1,33 g/cm3
- 150 °C
Gasoso
Saturno
120536 Km
0,75 g/cm3
- 180 °C
Gasoso
Urano
51800 Km
1,29 g/cm3
- 210 °C
Gasoso
Netuno
49528 Km
1,71 g/cm3
- 213 °C
Gasoso
2,08 g/cm3
2,03 g/cm3
2,1 g/cm3
-106 °C
- 233 °C
Rochoso
Rochoso
-243 °C
Rochoso
Planeta Anões
Ceres
952 km
Plutão
± 2351 km
Eris
± 2400 km
Temp. Méd.
Composição
Planeta
Rotação
Translação
Dist. Méd. Sol
Inclinação
Mercúrio 59 dias
88 dias
57,9 milhões Km
7°
Vênus
243 dias
225 dias
108,2 milhões Km
- 2°
Terra
23h 56min
365,5 dias
149,6 milhões Km
23° 27’
Marte
24h37min
686,98 dias
227,9 milhões Km
25°
3° 05’
Júpiter
09h55min
11,86 anos
778,3 milhões Km
Saturno
10h13min
29,5 anos
1,42 bilhões Km
26° 44’
Urano
17h18min
84 anos
2,9 bilhões Km
98°
Netuno
16h03min
164,8 anos
4,5 bilhões Km
28° 48’
Planetas Anões
Ceres
0,38 dias
Plutão
Eris
6,38 dias
?
4,6 anos
248 anos
557 anos
413,7 milhões Km
4°
5,9 bilhões Km 120 °
10,2 bilhões Km
?
Mercúrio
- precessão orbital: 43”/sec
- 176 dias desde um meio-dia
até o seguinte.
- gases ao redor: Na, He, H
Vênus
- rotação retrógrada
de 243 dias
- pressão de 90 atm
- efeito estufa: atmosfera
de CO2
- nuvens de H2SO4
- vulcões ativos até bem
pouco tempo atrás
Terra
Norte
Eclítica
Sul
Lua
- origem: colisional
- 3500 Km de diâmetro
- densidade: 3.3 g/cm3
- rotação síncrona: só vemos
59 % da sua superfície
- a Lua se afasta da Terra e
rotaciona mais lentamente
- última missão: 1972, Apolo 17
Marte
- planeta enferrujado
- atmosfera com 95 % CO2
e 0.03 % de água
- os maiores vulcões : 24 Km
de altura
- 2 satélites: Fobos (25 Km) e
Deimos (15 Km)
- calotas polares
- tempestades de areia
Ceres
- planeta anão
Asteróide Ida e
seu satélite
Dactyl
Asteróide ou Planetóide
Plu
Mer Vên Ter
Lua
Mar
Sol
Júp
Net
Comparação
Sat
Diâmetros (km)
Ura
Lua : 3.500
Plutão: 2.300
Ceres: 1.000
Júpiter
- 1300 volumes terrestres
- 71 % de toda massa planetária
- atmosfera de H, He,
amônia, metano
- rotação de 9:50 horas
- muitas luas:
Io: vulcões ativos
Ganimedes: diam. 5200 Km)
- anéis: 100 vezes menos brilhante
que o de saturno( esp. 30 Km)
- Grande Mancha Vermelha
Satélites de Júpiter
( Galileu, séc. XVII )
Júpiter
Dia 1
Dia 2
Dia 3
Dia 4
Dia 5
Os satélites
giram em torno
de Júpiter, e não
da Terra!
Saturno
- 79 % H, 19 % He
amônia, metano
- densidade: 0.75 g/cm3
- Titan: lua com atmosfera
- anéis e luas pastoras
- rotação: 10 horas
- raio: 9.4 terrestre
Urano
- W. Herschel, 1781
(visto em 1690)
- 1977 : anéis
- dezenas de luas
- rotação: 17 horas
- massa: 14.5 terrestre
- anéis
Netuno
- 1800: predição baseada em
perturbações sobre Urano
- 1846: Adans e Leverrier -> Galle
- Galileu (1612-13) viu como estrela
- Grande Mancha Escura
- anéis: em segmentos
- satélites: Triton está caindo
Plutão – Planeta Anão
- 1930 Tombaugh achou
Plutão nas fotos de
Lowell de 1905.
- diâmetro de 2300 Km
- distância: 39.4 u.a., 6 bi Km
- translação: 248 anos
- rotação: 6.3 dias
3
- densidade: 2 g/cm
- Caronte, 1978: 57 % de Plutão
1.3 g/cm3
Éris – Planeta Anão
-Descoberto em 2003 com o nome Provisório de 2003 UB313
- diâmetro de 2400 km
- distância: 38 ua. a 98 ua. 10,2 bi Km
- translação: 557 anos
- rotação: ? dias
- densidade: 2,1 g/cm3
- Satélite: Disnomia
Cometa
West
Tamanhos
comparados
Sol
Lua
Terra
O tamanho do Sol é 109 vezes
maior que o da Terra
Distâncias e tamanhos comparados
30 cm
Terra
D= 1 cm
Lua
D = 0,4 cm
Sol
D = 109 cm
Sistema Solar
Unidades de distância
Terra
384.000 km
~1 s.l.
Lua
300.000 km/s
Sol
150.000.000 km = 1 UA
~8,25 min.l.
9,5 trilhões de km
1 ano-luz = 1 a.l. = 63.240 UA
Órbitas não coplanares
Plutão
Terra
Sol
Eclíptica
Obliquidade
Esfericidade da Terra
Se fosse plana
o navio não
desapareceria
Mas o
o navio
desaparece!
Esfericidade da Terra
Lua
Cheia
Durante um
eclipse lunar
vemos a sombra
da Terra
projetada na Lua
Lua
Sombra
da
Terra
Raio da Terra
( Eratóstenes, séc. IV a .C. )
7,2
Alexandria
360 ____ 2p R
7,2 ____ L
L
R
7.2
Siena
Terra
Raios
de Sol
Distâncias no
Sistema solar
Sistema Terra - Lua
Terra-Lua
380.000 km
1segundo- luz
384.000 km
~ 1 s.l.
Terra-Sol
150.000.000 km
8m15s luz
Plu
Jup Mer
Sat
Vên
Ter + Lua
Mar
Ura
Net
Sistema Solar
Terra-Sol
150.000.000 km
8 min-luz
Plu
Jup
Sat
Estrela mais próxima,
-centauro,
4 anos-luz
Mer
Ter + Lua
Vên
Ura
Mar
S. Solar
-centauro
Net
Sol-Plutão
6.000.000.000 km
5 horas-luz
Sol no centro
Como já foi dito, antigamente o modelo mais aceito para
explicar a distribuição dos planetas era o sistema geocêntrico:
a Terra estava no centro do universo, com os planetas e o Sol
girando em torno dela, e as estrelas estavam fixas em uma
esfera além da órbita dos planetas. No entanto, nós já
sabemos que esta não é a representação mais adequada.
Os planetas do sistema solar encontram-se distribuídos
segundo o modelo heliocêntrico: o Sol está no centro do
sistema, e todos os planetas giram em torno dele em órbitas
elíticas. No entanto, essas órbitas são praticamente circulares,
com excessão de Plutão, cuja excentricidade é tão acentuada
que sua órbita cruza a de Netuno e por vezes este passa a ser
o último planeta do sistema solar. Atualmente (2001), o planeta
mais distante do Sol é mesmo Plutão. Em 2215 Netuno voltará
a ser o último.
A estrela de nosso sistema planetário é o Sol, e por isso
damos ao sistema o nome de Sistema Solar.
O Sol brilha
devido à reações de fusão nuclear em seu núcleo,
transformando hidrogênio em hélio. Para que essas reações
aconteçam a temperatura deve ser muito elevada, e por isso
o núcleo do sol tem uma temperatura de cerca de
15000000ºC. Estudaremos mais o Sol futuramente.
Já sabemos que o Sol é uma estrela, mas por que ele
brilha mais que as outras? Essa é fácil! Ele brilha mais para
nós, pois está muito mais perto que as outras estrelas que
vemos no céu. O Sol está a cerca de 150 milhões de
quilômetros da Terra, ao passo que a segunda estrela mais
próxima de nós, a Próxima do Centauro, está a cerca de 40
trilhões de quilômetros. Estando a distâncias tão grandes, é
natural que as outras estrelas brilhem menos.
O Sol é bem maior que todos os planetas: tem cerca de
109 raios terrestres e representa 99,87% de toda a massa
do Sistema Solar.
Planetas
Os planetas do sistema solar são divididos em dois grupos
principais: os telúricos, que recebem esse nome por serem
semelhantes à Terra, e os jovianos, planetas com as
características de Júpiter.
Os telúricos, Mercúrio, Vênus, Terra e Marte são de
composição rochosa e bem menores que os jovianos,
Júpiter, Saturno, Urano e Netuno que são gigantes
gasosos. Plutão, cuja órbita é próxima aquelas dos jovianos
é, no entanto, mais parecido com os telúricos.
Vamos agora estudar com mais detalhes os corpos do
nosso sistema solar, pela ordem em que se encontram em
relação ao Sol.
As duas tabelas, de dados físicos
e de dados orbitais
resumem as pricipais características de cada planeta.
Mercúrio é o planeta mais próximo do Sol. Ele é bem
parecido com a nossa Lua: grande quantidade de
crateras e ausência de atmosfera (exceto por uma
extremamente rarefeita camada de hélio, provavelmente
aprisionado do Sol). Isso pode ser explicado pelo fato de
tanto a Lua como Mercúrio serem relativamente pequenos
em relação aos outros planetas. Com tamanho reduzido, a
força de gravidade também é menor e com isso seus gases
escapam facilmente, não retendo portanto uma atmosfera.
A falta de atmosfera em um corpo o deixa sem
proteção contra a queda, por exemplo, de asteróides ou
fragmentos de cometas. Assim, esses corpos atingem
livremente a superfície do planeta. Sem atmosfera, não
existe vento e nem condições de existir alí chuvas ou outras
formas de erosão. Por isso, as crateras formadas pelos
meteoros permanecem intactas, podendo ser modificadas
apenas por fenômenos de origem exterior ao planeta, como
queda de outros meteoros, ou por ação vulcânica.
Outro fato curioso sobre Mercúrio e a Lua é a alta
diferença de temperaturas entre a região iluminada pelo Sol
e a região não iluminada. Esse fato também é
conseqüência da ausência de atmosfera nesses corpos: o
calor não é armazenado e nem conduzido pela atmosfera,
já que ela não existe. Por isso, temos diferenças de
temperatura de cerca de 600ºC entre as regiões
iluminadas e escuras do planeta.
A única sonda a tirar fotos de Mercúrio foi a Mariner 10,
em 3 de novembro de 1973.
Vênus é o segundo planeta a contar do Sol. Uma das
características mais marcantes desse planeta é sua elevada
temperatura média, cerca de 400 graus. Mesmo não
sendo o mais próximo do Sol, Vênus é o planeta mais quente
do sistema solar e a explicação é simples: a atmosfera do
planeta é cerca de 92 vezes mais densa do que a nossa, e é
constituída principalmente de CO2 (gás carbônico),
provocando um enorme efeito estufa no planeta.
A alta densidade da atmosfera de Vênus é responsável
pela enorme pressão na superfície no planeta, cerca de 90
vezes a terrestre, impossibilitando vida normal para qualquer
ser-humano sem equipamento adequado: seríamos
facilmente esmagados pela densa camada de ar sobre
nossas cabeças. Essa atmosfera também nos impede de
vermos a superfície do planeta através de telescópios ou
mesmo sondas que orbitaram o planeta. Conhecemos sua
superfície graças à fotos tiradas pelas naves Mariner-9 e
Mariner-10 e devido a mapeamentos por radar, revelando
que o planeta possui um relevo semelhante ao nosso,
apesar de não possuir água em forma líquida.
O movimento de Vênus ao redor do seu eixo de
rotação é no sentido contrário ao de rotação da Terra;
isso se chama movimento retrógrado.
Na terceira órbita mais próxima do Sol, encontramos
o mais famoso corpo celeste entre a gente: o planeta
Terra.
Nosso planeta se difere dos demais do sistema solar
principalmente por possuir algo bem especial: a vida. É o
único
corpo
celeste
que
conhecemos
que
comprovadamente abriga vida. Uma característica muito
importante para a existência de vida aqui na Terra é outra
peculiaridade de nosso planeta: a existência de grandes
massas de água líquida, substância indispensável às
formas de vida, pelo menos as fomas que nós conhecemos.
A composição físico-química da atmosfera também
desempenha papel importante na adaptação que a vida
teve neste planeta ao longo dos milhões de anos de
evolução.
A Terra apresenta também relevo bem variado e em
constante transformação, por apresentar atmosfera bem
dinâmica, vulcões em atividade e placas tectônicas em
movimento.
É a combinação das várias características terrestres que
a tornam tão especial para a vida: aqui nós encontramos as
condições ideais para sobrevivermos, como a temperatura
bem amena e sem grandes variações, pois a atmosfera e
as grandes massas de água ajudam a reter a energia
fornecida pelo Sol. Outro fator importante é a inclinação
de seu eixo de rotação, pois esta é a principal causa
das estações do ano, fenômeno muito importante para
a manutenção de nosso ecossistema.
Em órbita de nosso planeta está a Lua, nosso satélite
natural. Como já foi dito, ela tem características bem
parecidas com Mercúrio, por também não possuir
atmosfera. No entanto, a temperatura máxima na Lua é bem
menor que a de Mercúrio, já que ela está bem mais afastada
do Sol do que aquele planeta.
A Lua tem cerca de um quarto do diâmetro da Terra,
ou seja, é um satélite muito grande comparado ao corpo que
orbita.
Nosso satélite é relativamente grande e brilhante no céu
por ser o objeto celeste mais próximo de nós: está a cerca
de 380 mil km de distância da Terra, contra os 150
milhões do Sol.
A Lua é formada por praticamente os mesmo minerais
encontrados aqui na Terra, e sabemos isso graças às
amostras que os astronautas trouxeram de lá.
Distanciando-se mais do Sol, encontramos o quarto
planeta, Marte, o “planeta vermelho”. Seu nome, do deus
da guerra romano, se deve exatamente a sua coloração
(cor de sangue).
Apesar de boatos antigos, de que poderia existir uma
civilização marciana, nada disso é verdade. Hoje em dia
sabemos que Marte é na verdade um grande deserto, e a
única coisa que encontramos lá, além de rocha e areia, é
gelo. Como se não bastasse a maioria do gelo encontrado
em Marte é gelo de dióxido de carbono, existindo uma
quantidade bem menor de gelo de água.
A atmosfera, bem rarefeita, é composta basicamente
por dióxido de carbono, mas também possui vapor de
água. A cor do céu marciano depende da quantidade de
poeira em suspensão na atmosfera, mas sua coloração
constantemente avermelhada vem da presença de
óxido de ferro (ferrugem) em sua superfície.
Como no planeta existe muita rocha e areia, e também
ventos violentos, são comuns tempestades de areia
gigantescas: a poeira chega a cobrir o planeta
praticamente inteiro em determinadas épocas do ano.
Existem formações interessantes no planeta: um
gigantesco vulcão com 3 vezes a altura do monte Everest,
e um vale com cerca de 8 km de extensão.
Marte tem duas luas: Phobos, com 22 Km de diâmetro,
e Deimos com 14 Km.
Depois da órbita de Marte temos um anel de
asteróides. Esses corpos são pedaços de rochas
espalhados de formatos e tamanhos variados, girando em
torno do Sol.
Existem dois tipos principais de asteróides: o tipo S,
formado por silicatos, e o tipo C, formado por
carbonáceos, sendo por isso bem negros. Os asteróides
do tipo S localizam-se em órbitas mais próximas do planeta
Marte, e os do tipo C em órbitas mais próximas do planeta
Júpiter.
Cerca de 100.000 asteróides são catalogados no
cinturão. No entanto, eles estão bem espalhados na órbita,
e assim a densidade de asteróides no cinturão é baixa, e
não representa perigo para as sondas espaciais que
eventualmente precisem cruzar o cinturão para atingir os
planetas exteriores (planetas além de Marte).
A maioria dos asteróides está localizada entre a
órbita de Marte e Júpiter, no que chamamos de cinturão
de asteróides. Duas são as teorias principais que tentam
explicar a origem do cinturão. Uma delas diz que existia ali
um planeta que por algum motivo se desintegrou em
milhares de fragmentos: os asteróides do cinturão. No
entanto, há os que afirmam que na veradde o cinturão é um
planeta que não se formou. Apesar de milhares, se
juntássemos a massa de todos os asteróides, teríamos
cerca de metade da massa da Lua. Assim, esses objetos
não teriam tido força suficiente para se unirem em um só
corpo formando um planeta.
Júpiter, o quinto planeta, é o maior deles com cerca de
11 vezes o diâmetro da Terra, ou seja, mais de 1300 vezes
o volume de nosso planeta. É um dos gigantes gasosos,
por ser grande e constituído principalmente por gás.
Apesar do seu enorme volume, tem apenas 318 vezes a
massa da Terra, ou seja, sua densidade é bem menor do que
a do nosso planeta, cerca de 1/4 da nossa. Isso acontece
porque Júpiter, assim como o Sol, também é constituído
basicamente de hidrogênio e hélio, dois gases leves.
Júpiter na verdade é quase um sol, só que sem massa
suficiente para que aconteça em seu interior as reações de
fusão nuclear presente nas estrelas (a serem estudadas em
aulas futuras). Se Júpiter fosse maior, ele “acenderia”, ou
seja, começaria a brilhar como uma estrela, graças as já
mencionadas reações de fusão nuclear.
Os anéis de Júpiter foram descobertos pela nave Voyager
1. Ele mede cerca de 30 Km de espessura e seu diâmetro
externo é de 1.8 vezes o diâmetro de Júpiter.
É notável as diversas faixas equatoriais coloridas em
diferentes partes da atmosfera do planeta, com diferentes
profundidades. Em ordem decrescente de altitude temos as
faixas vermelhas, brancas, marrões e azuladas. Há uma
região na atmosfera onde se vê a Grande Mancha
Vermelha, um enorme furacão com cerca de quatro
diâmetros terrestres, e observada pela primeira vez há cerca
de 300 anos por Galileu; não há previsão de quando irá
acabar. Ela é um exemplo da complexa atmosfera de Júpiter,
turbulenta e constituída por muitas nuvens diferentes.
Júpiter possui muitas luas, sendo a última contagem
estando em trinta. As principais, são Io, Europa, Ganimedes
e Calixto. São grandes e foram observadas até mesmo por
Galileu com sua luneta rudimentar. A lua Io é cheia de
vulcões, cujas erupções podem ter dado origem ao tênue
anel em volta de Júpiter (100 vezes menos brilhante que
o anel de Saturno).
A cerca de 1.400.000.000 Km do Sol (9.5 u.a.)
encontra-se o sexto planeta, Saturno, famoso por seus
anéis. Saturno é um gigante gasoso, como Júpiter, e
também é composto basicamente por hidrogênio e
hélio. Acredita-se que o planeta tenha um núcleo sólido,
porém pequeno, envolto por uma camada líquida de
hidrogênio.
Uma das características mais interessantes de Saturno é
a sua densidade média, menor que a da água e por isso
se pudéssemos colocá-lo num oceano ele boiaria.
As duas teorias mais aceitas sobre a formação dos anéis
é que (1) eles teríam se formado junto com o planeta
durante o nascimento do sistema solar. Outra, (2) é que
uma lua teria se aproximado muito de Saturno e teria se
fragmentado (força de maré) dando origem às partículas
dos anéis. Luas pastoras ajudam a manter as partículas
confinadas nos anéis.
O próximo planeta depois de Saturno é Urano. Esse
sétimo planeta
apresenta coloração azul-esverdeada,
devido à presença principalmente de metano, além de
grande quantidade de hidrogênio e hélio característica dos
gigantes gasosos. Seu núcleo, diferentemente dos de Júpiter
e Saturno, é bem mais denso, e mede cerca de 10.000 Km.
O planeta possui seu eixo de rotação bem inclinado, com
cerca de 82,5 graus: o planeta está praticamente
“deitado” na eclítica. Esse fato faz com que apenas uma
parte do planeta seja iluminada pela luz solar, enquanto
outra permanece por até 42 anos na escuridão (seu período
de translação é de 84 anos), provocando no planeta grandes
mudanças de circulação atmosférica, alterando, assim, os
fenômenos metereológicos.
Seus anéis foram descobertos em 1977 daqui mesmo da
Terra. Duas luas de Urano são particularmente importantes
para estabilizar as órbitas dos anéis (luas pastoras).
O próximo gigante gasoso é Netuno. Apesar de ter
cerca de 60 volumes terrestres, é o menor dos gigantes
gasosos. É bem parecido com Urano, contendo hidrogênio,
hélio e metano (que dá a cor azulada) na atmosfera. Seu
núcleo é sólido com cerca de 14.000 Km de diâmetro.
Os ventos em Netuno são os mais rápidos do Sistema
Solar, cerca de 2400 km/h. Sua atmosfera também é
turbulenta
mostrando
um
grande
redemoinho,
conhecido por olho negro.
Em 1843 o recém astronomo Adams previu a existência de
Netuno devido às perturbações existentes na órbita de
Urano. Seus cálculos no entanto não foram levados muito a
sério, embora corretos. Na mesma época o já famoso
astronomo Leverrier também fez a mesma predição e a
enviou a Galle, do Observatório de Berlin, que em apenas
trinta minutos de observação achou Netuno onde previsto.
Galileu, em 1612 e 1613, desenhou Netuno como se fosse
uma das estrelas de fundo das luas de Júpiter.
Plutão é planeta anão e é muito frio nesse local do
Sistema Solar. Está tão distante do Sol que seu período de
translação é de 248 anos. É tão pequeno que chega a ser
menor do que nossa Lua. Forma com Caronte (planeta
anão), com cerca de metade do diâmetro de Plutão, um
duplo planeta. Por isso, os astrônomos consideram que
Plutão e Caronte formam um sistema planetário duplo. No
entanto, a densidade de Plutão é cerca de 2 g/cm3, enquanto
de Caronte é apenas 1.3 g/.cm3 Ou seja, um não é pedaço
do outro.
Pouco se sabe sobre Plutão, no entanto, quando ele está
mais próximo do Sol, seus componentes químicos que
estavam congelados na superfície evaporam, formando uma
fina atmosfera. Mas quando o planeta está mais longe do Sol
em sua órbita, sua atmosfera chega a congelar por completo.
Nem sempre Plutão é o mais afastado planeta do sistema
solar. De Janeiro de 1979 a Março de 1999 foi Netuno. Até
2226 o último planeta será Plutão.
Além dos planetas e suas luas, os Cometas são os
objetos mais importantes do Sistema Solar. São nada mais
que rochas, formadas principalmente por gelo, que
orbitam o Sol normalmente a distâncias enormes, em órbitas
localizadas além de Plutão. No entanto, pode acontecer
alguma perturbação gravitacional numa dessas rochas e elas
caem para órbitas interiores a dos planetas, sempre
passando bem perto do Sol. Isso faz com que o calor vá
derretendo parte dessa rocha, liberando gases e assim
formando-se a cauda do cometa: gelo que está sendo
sublimado do núcleo. Essa cauda sempre aponta para longe
do Sol, pois as próprias partículas que o Sol lança ao espaço
(vento solar) empurram a cauda para essa direção.
O mais famoso dos cometas é o de Halley (…, 1910, 1986,
…), nome em homenagem ao astrônomo Edmund Halley
que baseado na recém teoria da gravitação de Newton
identificou e previu quando e onde esse cometa retornaria
Temos nessa figura uma comparação entre os
tamanhos do Sol, da Terra e da Lua. O Sol tem cerca de
109 raios terrestres: é muito maior que nosso planeta que
tem cerca de 12000 Km de diâmetro. A Lua, um quarto
do diâmetro da Terra, é menor, mas um tamanho
consideravelmente grande para um satélite natural, e por
isso o sistema Terra-Lua para alguns astrônomos é
considerado um sistama planetário duplo.
Vamos comparar agora a distância entre Sol, Terra e
Lua. Para isso, imagine o Sol como uma bola de 1 m de
diâmetro localizada em um dos cantos de um campo
de futebol. Nesse esquema, a Terra seria uma esfera de
1 cm de diâmetro localizada no canto diagonal oposto,
a 100 metros da esfera do Sol. A Lua seria uma esfera
de 0,4 cm de diâmetro, e estaria a 30 cm da esfera que
representa a Terra.
Comparação de tamanho entre os planetas.
A foto mostra os planetas e o Sol, em uma montagem em
que foram colocados lado a lado para comparação de
tamanho. Os tamanhos dos planetas estão em escala, mas
não as distâncias.
Os planetas aparecem na ordem em que se encontram no
Sistema Solar: de Mercúrio, mais próximo do Sol, até
Plutão, o mais distante.
É curioso observar que Plutão aparece na foto
acompanhado de sua lua, Caronte.
Ao estudarmos o universo como um todo, as unidades de
medida convencionais tornam-se inconvenientes para nós
dada as grandes dimensões envolvidas no estudo do cosmo.
Devemos, então, adotar unidades de medida mais práticas
que possam representar com facilidade grandes distâncias.
Os astrônomos costumam usar duas unidades para
representar distâncias: a unidade astronômica (UA), e o
ano-luz (AL).
A unidade astrômica foi convencionada como sendo a
distância entre o Sol e a Terra: 150 milhões de
quilômetros. O ano-luz é a distância que a luz percorre
em um ano: 9,5 trilhões de quilômetros. Observe que,
apesar do nome “ano-luz” dar a impressão de se tratar de
uma unidade de tempo, ela é na verdade uma unidade de
distância. Por razões práticas, costuma-se usar a unidade
parsec, que equivale a 3.26 anos-luz (a unidade parsec
está ligada à medida de paralaxe de estrelas).
Com nossas novas unidades em mãos, vamos usá-las em
algumas distâncias conhecidas: a distância da Terra à Lua
é de 384.000 km ou 1,3 segundo-luz. A distância da Terra
ao Sol, ou 1 UA, equivale a 8,25 minutos-luz (se o Sol se
apagasse neste momento só saberíamos daqui a 8,25
minutos). Do Sol a Plutão temos cerca de 6 bilhões de
Km, ou, 5.3 horas-luz. A estrela mais próxima da Terra,
depois do Sol, está a 4.2 anos-luz, ou seja, cerca de 1010
Km. Ela faz parte do sistema triplo de alfa do centauro.
No slide temos uma figura que ilustra as órbitas dos
planetas em torno do Sol. Elas são, como já sabemos,
elípticas, mas existe outro detalhe: elas não são
coplanares. Isso significa que cada planeta orbita o Sol
em planos diferentes. Existem planetas com planos bem
próximos entre si, mas podemos perceber que Plutão gira
em torno do Sol em uma órbita bastante inclinada,
diferente dos outros planetas.
As inclinações dos eixos de rotação de cada planeta em
relação ao plano da eclítica, ou sua obliquidade, também
diferem de um para outro. Observe no slide como
Mercúrio e Júpiter tem eixos bem perpendiculares ao
plano da eclítica. Já Urano e Plutão tem eixos
praticamente sobre a eclítica. Vênus tem seu eixo
praticamente perpendicular ao plano da eclítica mas
veja que sua rotação é contrária àquela da Terra; seu
movimento é retrógrado.
Falamos em tamanhos e distâncias no Sistema Solar, mas
você sabe quanto vale o raio da própria Terra? Ou,
complicando um pouco, como você faria para medí-lo?
Uma das medidas mais antigas do raio da Terra que
conhecemos foi a utilizada por Eratóstenes, ainda no
século IV antes de Cristo. Eratóstenes ficou sabendo que
em determinado dia do ano era possível ver os raios solares
incidindo no fundo de um poço na cidade de Siena. Para
que isso acontecesse, os raios solares deveriam estar
incidindo ali perpendicularmente ao solo.
Na época de Eratóstenes já se sabia que a Terra era
redonda. Uma das evidências era a que um navio vai
sumindo aos poucos ao se afastar do continente.
Outra prova é a sombra circular da Terra sobre a Lua
durante um eclipse lunar.
Dizem que Eratóstenes nesse dia mediu o ângulo de
incidência do Sol em Alexandria, e obteve o valor de 7,2
graus. Medindo a distância entre Siena e Alexandria, L na
figura, obtêm-se o raio da Terra através de um cálculo
simples: se o ângulo de incidência dos raios solares em
Alexandria era de 7,2 graus, o ângulo formado pelas
cidades de Alexandria e Siena também deveria ser de 7,2
graus. A partir daí, ele usou uma regra de três para obter o
raio da Terra: se para 7,2 graus a distância é L, para 360º
(uma volta inteira) o valor seria o de uma volta em torno da
Terra. E para descobrirmos o valor do perímetro de um
círculo, podemos usar a fórmula 2pR,onde R é o raio da
esfera - o raio terrestre, no nosso caso.
O valor obtido por Eratóstenes apresenta um erro de
aproximadamente 15 % do valor atual (é difícil precisar esse
erro já que não sabemos ao certo o valor da unidade de
distância usada na época, o stadio).
Distâncias no Sistema Solar
Para efeito de comparação vamos colocar juntas as distâncias
importantes no Sistema Solar. A distância da Terra à Lua é de
aproximadamente 380.000 km, ou 1.3 anos-luz. Já Terra e Sol
distam 150.000.000 Km, ou 8 minutos luz. A borda do Sistema
Solar, ou seja, o último planeta, está a cerca de 6 bilhões de Km,
ou 5 horas-luz.
A estrela mais próxima do Sol chama-se Próxima do
Centauro, e é uma das estrelas do sistema triplo de Alfa
do Centauro. Ela dista 4.3 anos-luz do Sol! Ou seja, se o
sistema solar em si é um grande vazio, podemos dizer
também que está praticamente isolado do restante do
universo.