Centro de Divulgação da Astronomia
Observatório Dietrich Schiel
Sistemas
Planetários
André Luiz da Silva
Observatório Dietrich Schiel
/CDCC/USP
Imagem de fundo: céu de São Carlos na data de fundação do observatório Dietrich Schiel (10/04/86, 20:00 TL) crédito: Stellarium
Parte 1:
o nosso sistema
planetário
O Sistema Solar visto da
Terra ou qual a melhor
época para observar um
planeta?
Como identificar um
planeta no céu
o (praticamente) não cintila
menos do que as estrelas
ou
cintila
o nas fases de melhor observação são
vistos como mais brilhantes que a grande
maioria das estrelas de primeira magnitude
o se deslocam por entre as constelações
Sentidos do movimento
planetário
o Sentido direto:
o de oeste para leste (sentido
contrário ao do movimento
diário aparente)
o Sentido retrógrado:
o de leste para oeste
(o mesmo sentido do
movimento diário aparente)
Crédito das imagens: www.cepolina.com
Exemplo:
Marte na oposição de 2009/2010
Lado Leste
(Sol nascente)
Lado Oeste
(Sol poente)
Movimento retrógrado de um
planeta e laçada
Crédito: http://astro.unl.edu
Configurações planetárias:
São posições especiais do sistema Sol,
Terra e planeta sendo que os planetas
podem ser:
Inferiores (órbitas internas à da Terra)
Superiores (órbitas externas à da
Terra)
Há várias configurações
planetárias:
• Conjunções (planetas inferiores e superiores)
• Máximas elongações (planetas inferiores)
• Quadraturas (planetas superiores)
• Oposições (planetas superiores)
Elongação: ângulo entre o Sol e
o planeta, com vértice na Terra
Crédito da imagem: http://astro.unl.edu
Oposição (planeta superior)
Planeta
Terra
Sol
Máximas elongações
(planetas inferiores)
Máxima elongação oeste
Planeta
Sol
Terra
Planeta
Máxima elongação leste
Período sinódico
Período sinódico
o Se relaciona com o período orbital
dos dois planetas envolvidos
o De uma forma geral pode ser
expressa como:
1
S
=
1
1
P1
P2
, com P1 < P2
o Para exemplos, usar a calculadora
de períodos sinódicos
Configurações planetárias
Sistema Solar (próximo ao Sol)
Figura fora de escala
O Sistema Solar
Distâncias
(lei de Titius-Bode)
Lei de Titius-Bode
Johann Daniel Titius (1729-1796); Johann Elert Bode (1747-1826)
Passo 1: sequência onde o próximo é o dobro do primeiro, com
exceção do primeiro termo, que é zero:
0 3
6
12 24 48
96 192 384
Passo 2: somar quatro:
4 7 10 16 28 52 100 196 388
Passo 3: dividir por 10:
0,4
0,7 1,0
1,6
2,8
5,2
10,0
19,6
38,8
Sequência se aproxima da ordem dos planetas em UA !
Compare com a ordem aproximadamente observada:
0,4 0,7
Mer.
Vên.
1,0 1,5
Ter.
Mar.
2,8
5,2
9,5
19,2
30,1
Júp.
Sat.
Ura.
Net.
Formação
oO
Sistema Solar se formou há 4,6
bilhões de anos, a partir do colapso
de uma grande nuvem de gás e
poeira que provavelmente formou
outros sistemas planetários naquela
época
o O pedaço da nuvem que formaria
o Sol se desprendeu e colapsou,
aumentando a velocidade de
rotação e adquirindo a forma de
disco.
o Neste
cenário de
formação, atualmente
entende-se que houve um
período de muitas colisões,
e a partir desse mecanismo,
encontra-se uma
explicação para um dos
grandes mistérios da
Astronomia...
A formação da Lua
Componentes
Conteúdo do Sistema Solar
 Estrela
o
Sol
Planetas
o
o
o
o
o
o
o
o
Mercúrio
Vênus
Terra
Marte
Júpiter
Saturno
Urano
Netuno
 Planetas-anões
o
o
o
o
o
Plutão
Eris
Ceres
Makemake
Haumea
Satélites
o Lua
o etc (várias
dezenas)
o Corpos
Menores
o Cometas
o Asteroides
o Meteoroides
o Poeira
interplanetária
 Gás
Interplanetário
 Campos
Magnéticos
 Partículas
Carregadas
?
•Mercúrio
•Vênus
•Terra
•Marte
Os oito planetas
•Júpiter
•Saturno
•Urano
•Netuno
Planetas jovianos
Crédito da imagem: NASA
Planetas terrestres
Crédito da imagem: NASA
Principais satélites
Thetys
Tritão
Dione
Mimas
Lua
Titã
Jápeto
Encélado
Terra
Rhea
Titânia
Europa
Europa
Calisto
Crédito da imagem: NASA
Miranda
Ganimedes
Oberon
Caronte
Satélites principais:
planetas terrestres
Mercúrio
• 
Terra
1. Lua
Vênus
• 
Marte
1. Fobos
2. Deimos
Satélites principais: Júpiter
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Io
Europa
Ganymede
Callisto
Amalthea
Himalia
Elara
Pasiphae
Sinope
Lysithea
Carme
Ananke
Leda
Thebe
Adrastea
Metis
Callirrhoe
Themisto
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
Megaclite
Taygete
Chaldene
Harpalyke
Kalyke
Iocaste
Erinome
Isonoe
Praxidike
Autonoe
Thyone
Hermippe
Aitne
Eurydome
Euanthe
Euporie
Orthosie
Sponde
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
Kale
Pasithee
Hegemone
Mneme
Aoede
Thelxinoe
Arche
Kallichore
Helike
Carpo
Eukelade
Cyllene
Kore
Herse
Satélites principais: Saturno
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Mimas
Enceladus
Tethys
Dione
Rhea
Titan
Hyperion
Iapetus
Erriapus
Phoebe
Janus
Epimetheus
Helene
Telesto
Calypso
Kiviuq
Atlas
Prometheus
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
Pandora
Pan
Ymir
Paaliaq
Tarvos
Ijiraq
Suttungr
Mundilfari
Albiorix
Erriapo
Siarnaq
Thrymr
Narvi
Methone
Pallene
Polydeuces
Daphnis
Aegir
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
Bebhionn
Bergelmir
Bestla
Faubauti
Fenrir
Fornjot
Hat
Hyrrokkin
Kari
Loge
Skoll
Surtur
Greip
Jarnsaxa
Tarqeq
Anthe
Aegaeon
Satélites principais: Urano e Netuno
Urano
1. Ariel
2. Umbriel
3. Titania
4. Oberon
5. Miranda
6. Cressida
7. Desdemona
8. Juliet
9. Portia
10. Rosalind
11. Belinda
12. Puck
13. Caliban
14. Sycorax
Netuno
1. Naiara
2. Talassa
3. Despina
4. Galateia
5. Larissa
6. Proteus
7. Tritão
8. Nereida
Planetas anões, a Terra e a Lua
Crédito da imagem:
http://spaceplace.nasa.gov
Tamanhos relativos
O caso de Plutão
Crédito da imagem: MathiasPedersen.com
Para ser planeta o corpo deve:
o Girar
em torno do Sol;
o Ser redondo;
o Ser o corpo dominante na sua
órbita.
• Cometa: bloco de gelo e rocha com alguns
quilômetros que exibe caudas e atmosfera
quando se aproxima do Sol. As caudas apontam
na direção contrária à do Sol
• Asteroide: corpo composto de rochas e metais,
com tamanho maior que 100 metros. Ficam
principalmente no cinturão entre Marte e Júpiter.
• Meteoroide: corpo menor que um asteroide.
Alguns deles entram na atmosfera terrestre.
• Meteoro:
o rastro luminoso causado pela
entrada do meteoroide na atmosfera. Também
conhecido como “estrela cadente”.
• Meteorito: nome dado ao meteoroide que atinge
a superfície do planeta
Software Celestia: uma
viagem pelo Sistema Solar
Dados orbitais
Planeta
Mercúrio
Rotação
Translação
Dist. Méd. Sol
P. Sinódico
59 dias
88 dias
57,9 milhões km
115,9 dias
Vênus
243 dias
225 dias
108,2 milhões km
583,9 dias
Terra
23h 56min
365,25 dias
149,6 milhões km
Marte
24h37min
687 dias
227,9 milhões km
779,9 dias
Júpiter
09h50min
11,86 anos
778,3 milhões km
398,9 dias
Saturno
10h14min
29,5 anos
1,42 bilhões km
378,1 dias
Urano
17h14min
84 anos
2,9 bilhões km
369,7 dias
Netuno
16h07min
164,8 anos
4,5 bilhões km
367,5 dias
Planetas Anões:
Ceres
0,38 dias
Plutão
6,38 dias
Haumea
0,16 dias
Makemake 0,32 dias
Eris
0,16 dias
4,6 anos
248 anos
285 anos
310 anos
558 anos
414 milhões km
5,9 bilhões km
6,5 bilhões km
6,9 bilhões km
10,1 bilhões km
-
467 dias
1 ano
1 ano
1 ano
1 ano
Dados físicos
Planeta
Diâmetro
Dens. Média Temp. Média
Composição
Mercúrio
4.879 km
5,43 g/cm3
260 °C
Rochoso
Vênus
12.104 km
5,24 g/cm3
467 °C
Rochoso
Terra
12.756 km
5,52 g/cm3
22 °C
Rochoso
Marte
6.792 km
3,91 g/cm3
- 63 °C
Rochoso
Júpiter
142.984 km
1,33 g/cm3
- 148 °C
Gasoso
Saturno
120.536 km
0,69 g/cm3
- 178 °C
Gasoso
Urano
51.118 km
1,29 g/cm3
- 218 °C
Gasoso
Netuno
49.528 km
1,64 g/cm3
- 220 °C
Gasoso
2,08 g/cm3
2,03 g/cm3
2,6 g/cm3
2,0 g/cm3
2,5 g/cm3
-106 °C
- 228 °C
-241 °C
-240 °C
-238 °C
Rochoso
Rochoso
Rochoso
Rochoso
Rochoso
Planetas Anões
Ceres
≈952x975 km
Plutão
2324 km
Haumea ≈1960x1520 km
Makemake
≈1500 km
Eris
2326 km
Parte 2:
os outros sistemas
planetários
Fora do Sistema Solar:
exoplanetas ou planetas
extrassolares
Métodos de detecção
Técnicas:
•Astrométrica
•Velocidade radial
•Fotométrica
•Trânsito
•Microlente gravitacional
•Imageamento
Alguns exoplanetas
conhecidos
Contagem até o momento
(14/10/2014 – fonte:
http://planetquest.jpl.nasa.gov/newworldsatlas)
•Total de descobertas: 5.029
•Confirmados: 1.760
•Estrelas com planetas: 1076
•Sistemas multi-exoplanetários: 454
•Gigantes gasosos: 426
•Júpiteres quentes: 1038
•Super terras:199
•Terrestres: 80
•Desconhecidos:17
amostra de“habitáveis”
Kepler 186f: o mais parecido
com a Terra
Cauda de
poeira
Kepler 186f
o Distância: 500 a.l. (constelação de
Cygnus)
o Descoberta: 2014 (planeta mais
próximo do tamanho da Terra numa
zona habitável)
o Massa: estimada em 1,44 M⊕ (se de
composição similar à da Terra)
o Período orbital: 129 dias
Kepler 22b (superterra dentro de
uma ZH de estrela similar ao Sol)
Kepler 22b
o Distância: 600 a.l.
o Descoberta: 2009 (primeiro exoplaneta
descoberto em zona habitável numa
estrela de mesmo tipo espectral do Sol e
pelo método do trânsito)
o Massa: <52,8 M⊕(superterra)
o Período orbital: 290 dias
Kapteyn b: o mais próximo
e o mais velho dos habitáveis
Cauda de
poeira
Kapteyn b
o Distância: 13 a.l. (constelação de
Pictor)
o Descoberta: 2014
o Massa: 5 M⊕
o Período orbital: 48 dias
o Idade estimada: 11 bilhões de anos
Amostra de “exóticos”
Kepler 10c – Godzilla das
Terras
•2,3 vezes o
tamanho da Terra
•17 vezes mais
massivo
Cauda de
poeira
TeES-4 O maior
•1,7 vezes o
tamanho de
Júpiter
•Densidade 0,2
Cauda -3
de
g.cm
poeira
HD 188753: “Tatooine”
•Planeta com “três
sois”
•Órbita a estrela
principal
Cauda de
semelhante
ao Sol
poeira
em 3,5 dias
Referências
o Picazzio, Enos (coordenador e editor),
O céu que nos envolve: introdução à
Astronomia para educadores e
iniciantes. Editora Odisseus/CNPq,
disponível para download em:
http://planetquest.jpl.nasa.gov/newworl
dsatlas
o www.cdcc.usp.br/cda
o http://planetquest.jpl.nasa.gov
o www.space.com