Astrofísica do Sistema Solar Daniela Lazzaro Observatório Nacional - Rio de 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Janeiro Introdução ao Sistema Solar Planetologia comparativa planetas terrestres X planetas gigantes X pequenos corpos Interiores Superfícies Atmosferas Pequenos corpos satélites, asteróides, cometas, anéis 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Distâncias Titus-Bode d = 0.4 + 0.3 x 2n 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Órbitas 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 a (UA) e i (o) Mercúrio 0.39 0.206 7.0 Vénus 0.72 0.007 3.4 Terra 1.00 0.017 0.0 Marte 1.52 0.093 1.85 Júpiter 5.20 0.048 1.32 Saturno 9.54 0.056 2.50 Urano 19.18 0.046 0.77 Netuno 30.06 0.009 1.78 Plutão 39.44 0.246 17.17 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Tamanhos 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 % Massa Total Sol 99.8000000 Júpiter 0.1000000 Cometas 0.0500000 Outros planetas Evolução 0.0400000 dinâmica Satélites e anéis 0.0000500 Asteróides 0.0000020 Poeira cósmica 0.0000001 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Raio Massa Dens. (RT) (MT) (g/cm3) Mercúrio 0,38 0,06 5,4 Venus 0,95 0,82 5,3 Terra 1,00 1,00 5,5 Marte 0,53 0,11 3,9 Júpiter 11,2 318 1,3 Saturno 9,5 95 0,7 Urano 4,1 15 1,2 Netuno 3,9 17 1,6 RT=6378 km MT=5.98 x 1024kg Plutão 0,19 0,002 2,1 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 No de átomos por milhão de átomos de H Composição Hidrogênio H 1.000.000 He 68.000 Carbono C 420 Nitrogênio N 87 Oxigênio O 690 Neônio Ne 98 Sódio Na 2 Magnésio Mg 40 Alumínio Al 3 Silício Si 38 Enxofre S 19 Argônio Ar 4 Cálcio Ca 2 Ferro Fe 34 Níquel Ni Hélio 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 2 Temperatura Te 1/ D1/2 Mercúrio ~500K Plutão ~50K 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Planetologia Comparativa 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Planetas terrestres 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Planetas Gigantes 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Distância (UA) Período (anoT) Diâmetro (km) Massa (MT) Densidade (g/cm3) Rotação Mercúrio Venus Terra Marte 0,4 0,7 1,0 1,5 0,2 0,6 1,0 1,9 4.878 12.102 12.756 6.790 0,55 0,8 1,0 0,1 5,4 5,3 5,5 3,9 58,6 d -243 d 23,9 h 24,6 h 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Júpiter Saturno Urano Netuno Distância (UA) 5,2 9,5 19,2 30,1 Período (anoT) 11,9 29,5 84,1 164,8 Diâmetro (103km) 142.800 120.540 51.200 49.500 Massa (MT) 318 95 14 17 Densidade (g/cm3) 1,3 0,7 1,2 1,6 Rotação (h) 9,9 10,7 17,2 16,1 Eixo de rotação (o) 3 27 98 29 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Planetas terrestres pouco H + muito O composição “oxidada” Composição igual rochas + metais silicatos ferro, níquel 2/3 1/3 núcleo denso + crosta leve “diferenciação” líquidos em algum momento T ~1300 K 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Planetas Gigantes muito H + pouco O composição “reduzida” Júpiter Saturno Composição: 75% H + 25% He Urano Netuno núcleo J-S formados juntos H2 O CH4 NH3 C2H6 C2H2 metano etano acetileno água ammonia hidrocarbonetos Júpiter, Saturno cristais ammonia Nuvens superiores: Urano metano Netuno “neblina” 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Planetas terrestres: Atividade Geológica forças externas (crateras) superfícies modificadas forças internas (vulcões, terremotos) diferenças calor interno níveis de atividade calor primitivo acreção corpos pequenos esfriam rapidamente Mundos mortos: Mercúrio, Marte corpos grandes retém mais calor Mundos ativos: Terra, Venus 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Planetas Gigantes: Energia Interna primordial + gerada internamente Júpiter = 4 x 1017W Saturno = 2 x 1017W (= energia solar absorvida) separação H-He forma gotículas que caem no núcleo diferenciação Netuno: pequena mesma temperatura! Urano: não tem 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Plutão 1930 - C. Tombaugh Distância: 39.5 UA Período: 249 anosT Diâmetro: 0.38 DT (Mer: 0.76) Massa: 0.002 MT (Mer: 0.55) Densidade: 2.1 g/cm3 (Mer: 5.5) 1978 - J. Christy tamanho ~ 1/2 Plutão 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Pequenos corpos 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Satélites 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Anéis Planetários Todos os planetas gigantes: 1610 1985 Próximos do planeta: limite de Roche ~ 2,4 x raio planeta Compostos: partículas (1cm < R < 5m) + poeira Sistemas achatados: H = altura ~ 100m; D = largura ~ 300.000km H/D ~ 10-7 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Asteróides 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Cometas Nuvem de Oort Cinturão de Kuiper 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002 Introdução ao Sistema Solar Planetologia comparativa planetas terrestres X planetas gigantes X pequenos corpos Interiores Superfícies Atmosferas 1a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST - 2002