Olimpíadas Brasileiras de Astronomia - Para estudo

1. ASTRONOMIA PLANETAS E OUTROS

2. Sistema Solar com o Sol e os nove planetas: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão (rebaixado)

3. O teólogo polonês Nicolau Copérnico (1473 -1543), autor do livro "Sobre as Revoluções dos Orbes Celestes", explicou pela primeira vez que a Terra gira em torno do Sol. A idéia dá novo rumo às ciências naturais e t ais idéias eram contrárias a teoria da igreja. Mas à princípio, suas declarações não incomodaram muito, até que alguns anos depois, outro grande astrônomo, o italiano Galileu Galilei (1564 - 1642), descobriu através de seu telescópio rudimentar que a Lua possui uma topografia irregular, cheia de vales, montanhas e crateras, alem de regiões mais planas denominadas mares. A principal descoberta de Galileu Galilei foi feita ao apontar para o céu sua recém-inventada luneta, onde ele descobriu os quatro maiores satélites de Júpiter, marcando o início das pesquisas sobre o Universo. Tais luas passaram a ser chamadas até os dias de hoje de "Satélites Galileanos" (Io, Europa, Calisto e Ganimedes). Suas idéias foram repudiadas pela igreja que o acusou de heresia, o que atrasou os estudos astronômicos. Somente depois de muitos anos seu trabalho foi aceito.

4. Características do Sistema Solar O sistema solar é formado por 9 planetas e por milhares de asteróides, além de um cintura de objetos kelper localizada depois da órbita de Plutão. Por ordem de distância do Sol estão: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão (rebaixado) . Os planetas menores e mais próximos ao Sol, de formação rochosa, são chamados de planetas internos (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte). Já os planetas mais afastados e com alguns gigantes em relação aos internos, de formação gasosa, são denominados planetas externos (Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão - rebaixado ).

5. O nascimento O sistema solar nasceu a partir de uma gigantesca nuvem de gás e poeira. Essas nuvens giram ao redor de um único ponto, de maior gravidade, onde se localizará no futuro a estrela (Sol). Por efeito dessa rotação, a nuvem vai ganhando a forma de um globo que concentra em seu núcleo, a maior parte da massa e poeira. Esse disco torna-se cada vez maior, mais quente e se condensa cada vez mais. O calor que isso resulta, dá inicio à transformação do hidrogênio em hélio. Através desse processo, em que é liberado energia, desencadeia-se uma série de reações termonucleares que ativam o núcleo da nuvem surgindo assim, uma estrela. Enquanto tudo isso ocorre no núcleo... Na parte mais externa, as nuvens também se condensaram até formar pequenas massas. Essas massas se transformam nos planetas, todas elas presas pela força maior do Sol, girando ao seu redor.

7. O processo continua O processo, que a aproximadamente 5 bilhões de anos atrás deu origem ao sistema solar, continua... Estrelas semelhantes ao Sol nascem em muitos locais da galáxia, principalmente na nebulosa de Órion, a cerca de mil anos luz da Terra. Essas estrelas e seus planetas são irmãos do sistema solar, pois o Sol emergiu do cinturão de Guold, do braço da espiral de Órion .

8. O SOL

9. Características O Sol é uma esfera de gases incandescentes em virtude das reações termonucleares que ocorrem em seu interior. Supõe-se que a temperatura aproximada de seu centro seja de 14.000.000º C, enquanto a da superfície - chamada fotosfera - seria de 6.000º C. O Sol gira em torno de si mesmo, em sentido direto, em torno de um eixo inclinado de 82º45' sobre a eclíptica, com um período de 25,38 dias no equador. Elementos naturais do Sol 80% dos átomos do Sol são de hidrogênio e 18% de hélio. Os elementos naturais restantes (58 dos 92 conhecidos na Terra), foram encontrados na proporção de 2%.

10. Medidas do Sol O Sol está situado a cerca de 150 milhões de quilômetros da Terra e tem uma idade de aproximadamente 5 bilhões de anos. Seu raio é de 696.000 km aproximadamente e sua massa é avaliada em 2.10 30 kg, ou seja, aproximadamente 333.000 vezes a da Terra. Seu peso específico médio é cerca de 1.400 kg/m 3 . Influências do Sol sobre a Terra A alternância dos dias, das noites e das estações é a primeira das relações entre o Sol, a Terra e seu clima. Dependemos do Sol para viver, assim como toda a natureza. A energia luminosa proveniente do Sol entra no mundo vivo através da fotossíntese. As algas e plantas captam a energia da luz e a convertem em energia química, que fica armazenada nas moléculas orgânicas. Toda essa energia armazenada nessas algas e plantas serão transportadas para outros animais que a consumirem, formando assim, uma cadeia alimentar.

11. Radiação solar e fotossíntese Mais da metade da radiação solar que atinge a Terra não chega até o solo. Aproximadamente 35% é refletida pelas nuvens e poeira, quase 20% é absorvida pelo vapor d'água e outras moléculas da atmosfera. Da energia solar que chega efetivamente à superfície, apenas 1 a 2% é aproveitada para a fotossíntese.

12. OS PLANETAS PLANETA UB313 - O 13º PLANETA DO SISTEMA SOLAR

13. MERCÚRIO Com 4878 quilômetros de diâmetro (0,382 vezes o da Terra), é o menor planeta do sistema solar. Mas também, é o mais rápido e o mais próximo do sol, do qual dista quase 59 milhões de quilômetros. Mercúrio não tem satélites e sua distância até a Terra é de 91.700.000 km (mínima) ou 218 900 000 km (máxima). A atmosfera nesse planeta é bastante rarefeita, contendo Sódio e Potássio.

14. VÊNUS Vênus é o segundo planeta mais próximo do Sol (108 milhões de quilômetros), situado entre Mercúrio e Terra. Visto da Terra, é o astro mais luminoso, depois do Sol e da Lua. É a primeira "estrela" a brilhar ao anoitecer, e é chamada popularmente de Estrela Vésper, Estrela Vespertina, Estrela Matutina, Estrela d'Alva ou Estrela do Pastor. Em tamanho, assemelha-se à Terra, com 12.300 quilômetros de diâmetro. Alguns astrônomos acreditam que, apesar da atmosfera rarefeita, poderia conter formas de vida. Ele gira em torno de si em 117 dias terrestres, mas em sentido inverso ao dos outros planetas. O movimento de translação, a 35 km/s, leva 225 dias. VÊNUS ENTRE O SOL E A TERRA

15. TERRA Terceiro planeta a partir do Sol e quinto em tamanho dos nove que compõem o Sistema Solar. 6. 586. 242. 500. 000. 000.000.000 toneladas é o peso da Terra. Isto é: seis sextilhões, 586 quintilhões, 242 quatrilhões e 500 trilhões de toneladas. Seu volume é de 1.083.319.780.000 quilômetros cúbicos. Para saber o que isso significa, basta imaginar um trilhão e 83 bilhões e ainda 319 milhões e 780 mil cubos justapostos, um junto ao outro, e cada um deles com um quilômetro de altura e de comprimento. Muitas cidades caberiam inteirinhas dentro de cada cubo de tais dimensões, e ainda sobraria espaço. A distância média da Terra ao Sol é de 149.503.000 km. É o único planeta conhecido que tem vida.

16. Composição A Terra se divide em cinco partes. A atmosfera é a cobertura gasosa que rodeia o corpo sólido do planeta. A litosfera , composta principalmente pela fria, rígida e rochosa crosta terrestre, estende-se até uma profundidade de 100 km. A hidrosfera é a camada de água que, em forma de oceanos, cobre 70,8% da superfície da Terra. O manto e o núcleo formam o interior da Terra e constituem a maior parte de sua massa. Acredita-se que o núcleo se compõe em grande parte de ferro, com uma pequena porcentagem de níquel e outros elementos. As temperaturas do núcleo podem chegar a 6.650ºC.

17. Movimento Como tudo no Sistema Solar, a Terra se move pelo espaço à razão de 72.360 km/h em direção a constelação de Hércules. A Terra e seu satélite, a Lua , giram juntas em uma órbita elíptica ao redor do Sol , que dura 365 dias (Movimento de Translação). A excentricidade é pequena, tanto que a órbita é praticamente um círculo. A Terra gira sobre seu eixo uma vez a cada 23 horas 56 minutos e 4,1 segundos (Movimento de Rotação).

18. O começo (idade e origem) A datação radiométrica permitiu aos cientistas calcular a idade da Terra. Há bilhões (cinco ou mais) de anos, a Terra era uma bola de fogo, constituída de elementos incandescentes. Pouco a pouco, nosso planeta começou a esfriar. Esse "pouco a pouco" levou bilhões de anos. A superfície terrestre solidificava-se lentamente, e emanava gases e vapores provenientes das rochas. A atmosfera apareceu, e espessas camadas de nuvens, que envolveram a Terra, escureceram-na por completo, e o resfriamento prosseguiu por milhões de anos. Só o fogo dos vulcões e as fortes descargas de eletricidade, acumulada no ar, iluminavam as trevas. Um dia, a condensação do vapor provocou a queda de chuvas torrenciais; dilúvio que durou séculos. As depressões da crosta terrestre foram submersas: formaram-se mares e oceanos que à princípio ferviam; e colunas de vapor pairavam sobre eles. Depois, o borbulhar cessou mas as águas permaneceram escaldantes. Aos poucos, as rochas esfriaram e o mar arrefeceu, tornando possível o aparecimento das primeiras vidas aquáticas. Mais tarde, a vida surgiu também na terra firme, com ocorrência de plantas e animais superiores.

19. Magnetismo terrestre O fenômeno do magnetismo terrestre é o resultado do fato de que toda a Terra se comporta como um enorme ímã. Os pólos magnéticos da Terra não coincidem com os pólos geográficos de seu eixo. Além disso, as posições dos pólos magnéticos não são constantes e mostram mudanças observáveis de ano para ano. A medida da intensidade do campo magnético é feita com instrumentos chamados magnetômetros, que determinam a intensidade do campo e as intensidades em direção horizontal e vertical. A intensidade do campo magnético da Terra varia nos diferentes pontos da superfície do planeta.

20. A LUA - SATÉLITE DA TERRA A Lua é o satélite natural da Terra e nela reflete a luz recebida do Sol , de forma diferente, de acordo com a posição que se encontra (essas variações denominam-se fases, na seqüência: lua nova , quarto crescente , lua cheia e quarto minguante . A Lua cheia ocorre quando a Lua está em oposição ao Sol, de tal modo, que sua parte iluminada é totalmente visível da Terra. A Lua nova está situada entre o Sol e a Terra e apresenta a face obscurecida. A partir da década de 50, o envio de cápsulas espaciais, permitiu obter dados mais precisos da Lua. Dezenas de sondas fotografaram a superfície. Finalmente, na década de 60, ocorreu o pouso de cápsulas, com a descida do homem à Lua.

21. ECLIPSE LUNAR ECLIPSE SOLAR

22. MARTE Depois do globo terrestre vem o planeta Marte (4º planeta do sistema solar), o qual precisa de 687 dias para realizar o movimento de translação, a uma distância de 229 milhões de quilômetros do Sol. Seu dia, no entanto, tem duração semelhante ao nosso planeta: 24 horas e 37 minutos. Com um diâmetro de 6750 quilômetros, seu volume é sete vezes menor que o da Terra. Sua atmosfera é bastante rarefeita, enquanto a temperatura varia ao redor de 0º C. Atualmente é pesquisada a existência de alguma forma de vida em Marte.

23. ÁGUA EM MARTE GELEIRA EM MARTE GELEIRA EM MARTE Existe água em Marte, mas devido à baixa temperatura do planeta (média de 0º C), esta se encontra basicamente em estado sólido, no subsolo e também nas calotas polares. Em seus pólos, há grandes calotas brancas cujo tamanho varia no decorrer do tempo: no verão, essas calotas quase desaparecem e em outras épocas tomam grandes extensões do planeta. Essas calotas são feitas de gelo e "gás" carbônico sólido.

24. Sua atmosfera é composta por 95,3% de gás carbônico, 2,7% de nitrogênio, 1,6% de argônio e traços de oxigênio, óxido de carbono, vapor de água e de outros.

25. JÚPITER Júpiter é o maior planeta do sistema solar, com um diâmetro de 144.000 quilômetros, é quatrocentas vezes maior e mais volumoso que a Terra. Encontra-se a 779 milhões de quilômetros do Sol. Seu ano tem a duração de quase 12 anos terrestres. A rapidez com que gira em torno de si mesmo permite-lhe completar uma rotação em 9 horas e 55 minutos. É composto principalmente por hidrogênio e a atmosfera compõe-se de amônia e metano, o que torna bastante semelhante a uma bola de gás. Sua temperatura é de -130ºC.

27. A exploração espacial de Júpiter foi realizada pela nave automática norte-americana Galileu, lançada em Outubro de 1989, e que atingiu o planeta no fim de 1995.

28. Satélites de Júpiter Entre os 16 satélites conhecidos, quatro tem dimensões planetárias: (Io, Europa, Ganimedes e Calisto). Alguns outros satélites são provavelmente asteróides que foram capturados pela atração gravitacional do planeta. Veja as quatro maiores luas de Júpiter (abaixo), descobertas em 1610, por Galileu Galilei: Calisto e Ganimedes em cima, e Europa e Io embaixo.

29. SATURNO Saturno é o sexto dos planetas do sistema solar, é o segundo maior depois de Júpiter, pela massa e volume, e é o menos denso de todos os planetas . Leva 29 anos para completar o movimento de translação (em torno do Sol), e gira sobre si mesmo em 10 horas e 14 minutos. Saturno não possui superfície sólida e é envolvido por uma atmosfera densa, à base de hidrogênio e hélio, aos quais se juntam metano e amônia, que são provavelmente os componentes presentes em proporção maior nas nuvens. A temperatura é aproximadamente de -180ºC. No centro de Saturno existiria um núcleo denso, rochoso, de aproximadamente 12.000 km de raio.

30. Anéis Ele tem um vasto sistema de anéis que o circunda. Esse sistema estende-se no plano equatorial do planeta por mais de 300.000 km do centro de Saturno, mas com uma espessura inferior a 1 km. Os anéis são constituídos por blocos de gelo "sujo" (gelo misturado com poeira, fragmentos minerais, etc.), que gravitam independentemente em órbitas próximas como uma multidão de pequenos satélites.

31. Satélites Saturno tem mais de 20 luas (satélites), a maior delas se chama Titã. Ela é maior que Mercúrio e Plutão e bem maior que a Lua. Titã tem um diâmetro de mais de 5.000 km. Veja a foto de Titã acima.

32. URANO Tem 47.000 quilômetros de diâmetro e é o terceiro planeta de nosso sistema solar quanto ao tamanho. Dista do Sol cerca de 2 bilhões e 870 milhões de quilômetros. Gasta 84 anos para completar um movimento de translação (em torno do Sol), e seu dia tem 10 horas e 42 minutos, sendo que cada um de seus pólos, fica 42 anos exposto ao sol, isso ocorre por que Urano gira em torno de um eixo situado praticamente no plano de sua órbita. A temperatura da superfície oscila em torno de 185º C abaixo de zero e sua atmosfera é densa. Visto ao telescópio parece um disco verde-azulado. Possui um campo magnético.

33. Satélites e anéis Tem cinco satélites: Titânia, Oberon, Ariel, Umbriel e Miranda. Possui mais 10 outros satélites, cujo diâmetro varia entre 40 a 170 km. Foram descobertos nove anéis de matéria sólida, elípticos, muito finos (20 a 30 m de espessura) e muito estreitos (1 a 10 km de largura, salvo para o mais externo, cuja largura varia de 20 a 100 km). Já foi identificado mais dois anéis, um muito mais largo (2.500 km) e difuso. Todos esses anéis são muito escuros como a superfície dos satélites e constituídos, sem dúvida, de matéria carbônica. Ao lado, verifica-se uma das luas de Urano.

34. NETUNO Sua existência foi deduzida pelo astrônomo francês Leverrier, em 1846, e comprovada logo depois pelo astrônomo alemão Galle. É o quarto planeta em tamanho, com 45.000 quilômetros de diâmetro. Está a uma distância de 4 bilhões e 500 milhões de quilômetros do Sol e seu ano equivale a 165 anos terrestres. Realiza uma rotação a cada 15 horas e 48 minutos. O frio de sua superfície é intenso: calcula-se que a temperatura seja de cerca de 200º C abaixo de zero. Netuno é formado por uma densa atmosfera de hidrogênio, hélio e metano (este último absorve as radiações vermelhas e é responsável pela coloração azulada do planeta).

35. PLUTÃO (rebaixado) Plutão (rebaixado) é o planeta mais distante do Sol, do qual separam quase seis bilhões de quilômetros. Sua temperatura é por isso baixíssima: aproximadamente 230º C abaixo de zero. Menor que a Terra, seu diâmetro e sua massa são mal conhecidos. Gira a uma velocidade de 4,7 km/s e para completar uma volta em torno do Sol demora quase dois séculos e meio (precisamente 248 anos).

36. CORPOS CELESTES

37. BURACOS NEGROS O buraco negro está rodeado por uma fronteira esférica chamada de horizonte, através da qual a luz pode entrar, mas não pode sair - por isso parece ser completamente negro. Ele é um corpo celeste hipotático com um campo gravitacional tão forte que nem sequer a radiação eletromagnética pode escapar de sua proximidade. Um objeto com essas características pode corresponder a um corpo de alta densidade com uma massa relativamente pequena, como a do Sol, ou menor, que está condensada em um volume muito inferior, ou a um corpo de baixa densidade com uma massa muito grande, como uma coleção de milhões de estrelas no centro de uma galáxia.

38. BURACO NEGRO EXPLOSÃO DE ESTRELA HÁ 13 BILHÕES DE ANOS LUZ DA TERRA

39. COMETAS Via-Láctea é percorrida por cometas cujas órbitas são tão grandes que, após uma passagem, levam séculos para retornar às proximidades da Terra. Cometa em grego quer dizer "Astro com Cabeleira". O cometa tem formato alongado e apresenta um núcleo de luminosidade intensa em uma das extremidades - a cabeça. Em volta desta, existe uma espécie de aura de claridade difusa, e a cabeleira que se prolonga num apêndice translúcido e brilhante forma a cauda.

40. Existem cometas grandes e pequenos, apagados e brilhantes. Dos quase cem que se conhecem, os mais brilhantes e maiores são o de Encke (que aparece a cada 3 anos), o de Biela e o de Halley, sendo que este último realiza uma volta completa a cada 76 anos, sendo que o último passou aqui em 1986.

41. ESTRELAS NA CONSTELAÇÃO DE ORION O que é uma estrela? É um grande corpo celeste composto de gases quentes que emite radiação eletromagnética, em especial a luz, como resultado das reações que ocorrem em seu interior. Com exceção do Sol, as estrelas parecem estar fixas, mantendo a mesma forma no céu ano após ano. Na realidade, estão em movimento rápido, mas as distâncias são tão grandes que sua mudança relativa de posição só é percebida através dos séculos.

42. Os meteoritos são menos previsíveis que os cometas. Surgem sem aviso prévio e sempre com muita pressa, a uma velocidade que varia em 12 e 70 km/s. Ao entrarem na atmosfera, sofrem um aquecimento brusco que dá um brilho intenso - ocasionando um fenômeno rapidíssimo. Os meteoritos podem até ser chamados popularmente de "estrela cadente". METEORITOS

43. NEBULOSAS As nebulosas são acumulações de massas de gases e poeira cósmica que existem em liberdade pelo espaço. Estão muito distantes da Terra e existem vários tipos. Algumas pertencentes a nossa galáxia - a Via-Láctea, consistem em grandes aglomerados de gases e por isso receberam o nome de nebulosas galácticas ou gasosas. Outras mais afastadas são formadas por uma infinidade de corpos de diferentes tamanhos.

44. O UNIVERSO E AS GALÁXIAS As galáxias com suas estrelas e matéria interestelar constituem a unidade de povoamento do Universo . No começo, o Universo era muito quente, muito denso e concentrado em um volume muito pequeno. Entrou em expansão a aproximadamente 15 bilhões de anos.

45. As teorias relatam que o Universo teria surgido após o “ Big Bang ”. Com o tempo, a temperatura foi diminuindo e se tornou da ordem de 10 9 K. Reações termonucleares estabeleceram-se e realizaram a síntese de núcleos atômicos leves. Aproximadamente 1 bilhão de anos depois do “ Big Bang ”, as primeiras galáxias se formaram. Um dos problemas não resolvidos no modelo do Universo em expansão é saber se o Universo é aberto ou fechado (isto é, se expandirá indefinidamente ou se voltará a se contrair). VIA LÁCTEA

46. Cosmologia Cosmologia é o estudo do Universo em seu conjunto, incluindo teorias sobre sua origem, evolução, estrutura em grande escala e seu futuro. As primeiras teorias cosmológicas importantes devem-se ao astrônomo grego Ptolomeu e à Nicolau Copérnico , que propôs em 1543 um sistema em que os planetas giravam em órbitas circulares ao redor do Sol . Tal sistema foi modificado pelo sistema de órbitas elípticas descrito por Johannes Kepler .

47. Em 1917, o astrônomo holandês Willen de Sitter desenvolveu um modelo não estático do Universo . Em 1922, esse modelo foi adotado pelo matemático russo Alexander Friedmann e em 192, pelo sacerdote belga Georges Lemaitre , que afirmava que as galáxias são fragmentos proporcionados pela explosão do núcleo , dando como resultado a expansão do Universo .

48. Esse foi o começo da teoria da Grande Explosão (Big Bang) para explicar a origem do Universo , modificada em 1948 pelo físico russo naturalizado americano George Gamow , que disse que o Universo se criou numa gigantesca explosão e que os diversos elementos foram produzidos durante os primeiros minutos depois dessa Grande Explosão , quando a densidade e a temperatura extremamente alta fundiram partículas subatômicas , transformando-as nos elementos químicos . Por causa de sua elevadíssima densidade , a matéria existente nos primeiros momentos do Universo expandiu-se rapidamente. Ao expandir-se, o hélio e o hidrogênio esfriaram e se condensaram em estrelas e galáxias .

49. BIBLIOGRAFIA http://www.webciencia.com/04_menu.htm http://hubblesite.org/gallery/album/galaxy_collection/pr2003024a/ www.uol.com.br www.ig.com.br www.terra.com.br CRIAÇÃO E PESQUISA: LAILTON ARAÚJO E-MAIL: [email_address]