UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL INSTITUTO
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL INSTITUTO DE FÍSICA Mestrado Profissional em Ensino de Física Ensino de Astronomia Profª: Dra. Maria de Fátima Oliveira Saraiva Aluno: Jader da Silva Neto
COMETAS § Corpos pequenos, frágeis e irregulares, compostos de uma mistura de grãos não-voláteis e gases congelados. § Têm órbitas altamente elípticas, que os trazem para muito perto do Sol e os jogam para além da órbita de Plutão. § Quando desviados para o interior do sistema solar, não sobrevivem mais do que 1000 passagens periélicas.
§ Perdem apenas cerca de 1% da sua massa em cada passagem pelo Sol, podendo ser vistos várias vezes; § Quando no periélio são vistos logo após o pôr do Sol ou antes do nascer; § Distante do Sol, o núcleo é sólido e quando se aproxima (Júpiter - Saturno), sua superfície esquenta, evaporando as substâncias voláteis, que carregam pequenas partículas sólidas, formando a coma do cometa.
ESTRUTURA FÍSICA NÚCLEO § É o próprio cometa quando está longe do Sol. § É sólido (≈10 km de diâmetro), composto por uma espécie de gelo sujo. § A cada passagem pelo Sol seu diâmetro diminui alguns metros.
COMA § Tem a forma de uma atmosfera (cujo volume pode ser muito maior que a Terra) sobre o núcleo. § É mais brilhante do que a cauda à qual dá origem. § A presença de componentes à base de hidrogênio, e de oxigênio revela que a constituição do cometa é água.
CAUDA § Formada pela pressão eletromagnética e pelo vento solar; § São astros de pouca consistência, 1 km 3 cúbico de cauda tem apenas 5 g de massa; § Cauda de plasma: é reta e azul (monóxido de carbono ionizado pelo vento solar);
§ Cauda de poeira neutra: é curva e amarelada (reflexo da luz solar), é mais larga e segue a órbita kepleriana (mais distante do Sol mais devagar andam as partículas);
Cometa West - 1975
§ A coma e a cauda atingem, em média, uma extensão de dez mil a cem milhões de vezes o diâmetro do núcleo.
ORIGEM Jan Hendrik Oort (1950) § Nuvem de Oort: (restos do sistema solar solidificados) origina os cometas de longo período; § Está distribuída de forma esférica ao redor do Sol (≈ 100. 000 U. A. ), muito além da órbita de Netuno; § Anomalias gravitacionais provocadas pelas estrelas próximas, podem tirar alguns corpos de suas posições e atraí-los para o Sol;
Gerard Peter Kuiper (1951) § Origem dos cometas de curto período, que foi confirmado em 1970 por simulações numéricas; § Os cometas vêm de uma região plana, coincidente com o plano das órbitas dos planetas (Cinturão de Kuiper); § Tem início logo após a órbita de Netuno (≈ 30 a 100 U. A. do Sol);
ÓRBITA § Parabólica e Hiperbólica – são os cometas não periódicos (se aproximam uma única vez do Sol e retornam ao espaço inter-estelar). § Elíptica - são os cometas periódicos. Órbita geralmente provocada pela influência gravitacional dos planetas, principalmente Júpiter e Saturno.
FATORES QUE ATUAM NA DESAGREGAÇÃO DO NÚCLEO § Perda constante de material; § Choques com outras partículas que se movem pelo céu; § Repulsão entre partículas resultantes da pressão da radiação e da ação do vento solar; § Campo gravitacional dos planetas gigantes como Júpiter;
§ Núcleo heterogêneo e frágil;
COMETA HALLEY § Em 1705, Edmund Halley, previu que o cometa visto em 1531, 1607 e 1682, retornaria em 1758; § Núcleo poroso (≈ 0, 1 g/cm 3), talvez por que há muita sujeira remanescente depois do gelo se evaporar; § Período médio é de 76 anos (74, 4 anos em 1835 – 1910 e 79, 4 anos em 451 - 530); § Afélio a 35, 2 U. A. e Periélio a 0, 591 U. A. do Sol;
COMETA MCNAUGHT § Período estimado em 4000 anos; § Magnitude -5 no hemisfério norte e 1, 5 no hemisfério sul; § 100 vezes mais brilhante que o Halley; § É o mais brilhante dos últimos 40 anos (West em 1975 tinha magnitude -7);
Fotografado por João Santos/ SOAR Telescope
Fotografado por João Santos/ SOAR Telescope
ASTERÓIDES § Grupo de pequenos corpos (planetas menores) com órbitas situadas entre as órbitas de Marte e Júpiter (Cinturão de Asteróides); § Os grandes asteróides têm densidade da ordem de 2, 5 g/cm 3; § Acredita-se que são restos do processo de formação do Sistema Solar (4, 6 bilhões de anos); § Há muitos cientistas que acreditam que alguns asteróides são núcleos de cometas extintos;
Cinturão de asteróides
§ A partir de 1992 foram descobertos asteróides além da órbita de Netuno; § Plutão está na transnetunianos; região dos objetos § Refletem a luz de modo semelhante aos cometas do Cinturão de Kuiper (propriedades e origem comuns);
Tipo C § § Material rochoso, à base de carbono e silício; Escuros como o carvão; Compreende cerca de 60% dos asteróides; Situam-se mais próximos de Júpiter; Tipo S § Mistura de rochas e metais; § Refletem mais luz do que o tipo C; § Constituem 30% dos asteróides;
Tipo M § Inteiramente metálicos (Ferro e Níquel); § Compreende 10% do total); § Refletem mais luz do que o tipo S; § Os de tipo S e M tendem a se situar nas órbitas mais internas do cinturão;
LEI DE TITIUS E BODE § Relação matemática, empírica, que estabelece as distâncias dos planetas ao Sol: d = 0, 4 + 0, 3 x 2 n
§ Nesta época, procurava-se um planeta entre Marte e Júpiter, conforme previsto na Lei de Titius e Bode; § Em 1 de Janeiro de 1801, o italiano Giuzeppe Piazzi descobriu Ceres, entre Marte e Júpiter a distância de 2, 77 U. A. ; § Seu diâmetro foi estimado em 1000 km e com massa de um centésimo da massa da Lua (muito pequeno para ser um planeta);
§ Pensou-se que o planeta previsto pela Lei de Titius e Bode havia explodido; § Hoje, acredita-se que estes pedaços de matéria são restos da formação planetária que nunca chegaram a formar um planeta; § Em 1802, Heinrich Olbers descobriu-se Pallas (500 m de diâmetro e orbita com um ângulo de 35˚ em relação ao cinturão);
§ Olbers também descobriu Vesta (hoje o mais brilhante); § Estima-se que existam mais de meio milhão de asteróides com mais de 500 m de diâmetro e mesmo assim, a massa total não ultrapassa 1/1000 da massa da Terra;
COLISÃO COM A TERRA § Asteróides em rota de colisão com a Terra são chamados meteoróides; § Quando atingem nossa atmosfera, ocorre queima de matéria, formando um raio de luz (meteoro – meteoron = fenômeno no céu); § Se não queima por completo, atinge a superfície da Terra – meteorito;
§ Cerca de 25 milhões de asteróides caem na Terra por dia, a grande maioria com algumas microgramas; § No dia 7 de janeiro de 2002, um asteróide passou a 600 mil quilômetros de distância da Terra, duas vezes a distância Terra-Lua (considerada muito pequena em termos astronômicos); § Em 8 de março de 2002, outro asteróide, passou a somente 461 mil quilômetros de distância;
Cratera Barringer, no Arizona, com 1, 2 km de diâmetro e 50 mil anos
§ Sibéria, 1908: tamanho de um campo de futebol; § Sibéria, 1947: asteróide de ferro-níquel (≈ 100 ton) se rompeu no ar, deixou mais de 106 crateras, de até 28 m de diâmetro e 6 m de profundidade. Mais de 28 toneladas em 9000 meteoritos foram recuperados (o maior com 1745 kg);
§ Em 18 de janeiro de 2000, um meteoro explodiu sobre o Canadá, gerando uma bola de fogo brilhante detectada por satélites e sismógrafos. Foi recuperado um pedaço de 850 g do meteoro (estimado em 200 toneladas e 5 m de diâmetro).
§ A extinção dos dinossauros (65 milhões de anos) é consistente com o impacto de um asteróide de mais de 10 km de diâmetro, que abriu uma cratera de 200 km de diâmetro no México, liberando energia equivalente a 5 bilhões de bombas atômicas como a usada sobre Hiroshima.
§ Alterações climáticas atingiram a Terra, com um esfriamento na superfície e a existência de uma fina camada de argila com uma alta taxa de irídio. Uma grande nuvem de pó se espalhou por todo o planeta, reduzindo a fotossíntese e causando a morte dos dinossauros por falta de alimentos.
Apófis § Tem 320 m de extensão; § Passa em 2029 a 35 mil km da Terra;
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS § http: //www. apolo 11. com/ § http: //www. if. ufrgs. br/oei/hip. html § http: //neo. jpl. nasa. gov/ § http: //www. observatório. ufmg. br § http: //www. spaceweather. com § OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: Editora da Universidade/UFRGS, 2000.
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