O Sistema Solar Trabalho de Pesquisa Realizado por: Helena Dias nº7 10ºB/C

2013

Colégio Vasco da Gama

08-11-2013

1

Índice

Objetivos……………………………………………………………………………………………………... pág. 2

Introdução………………………………………………………………………………………….….……. pág. 2

Desenvolvimento:

1. Objetivos da Construção da Estação Espacial Internacional…………… pág. 3

2. Razões do abandono do Projeto Space Shuttle……………………………… pág. 4

3. Dimensões da Via Láctea………………………………………………………………. pág. 5

4. Pesquisa:

i) Cinco tipos de estrelas…………………………………………………………….pág. 6

ii) Cinco asteroides……………………………………………………………………..pág. 8

iii) Seis cometas……………………………………………………………………………pág. 9

iv) Cinco locais a nível mundial onde tenham caído meteorito……..pág. 11

5. A minha idade em Júpiter………………………………………………………………pág. 13

6. Discussão……………………………………………………………………………………….pág. 14

7. Conclusão………………………………………………………………………………………pág. 14

8. Bibliografia………………………………………………………………………………….…pág. 15

2

Objetivos

Este trabalho tem como objetivos informar sobre certos corpos presentes no

Universo, mais concretamente no Sistema Solar. Sendo enorme e vasto, com uma grande

variedade de materiais, o Sistema Solar tem muito para estudar e muitas curiosidades

interessantes. Vivemos num planeta relativamente complexo, que por sua vez se localiza numa

galáxia relativamente complexa, que se localiza no Universo, que não parece tão complexo,

mas sim apenas um conjunto simples de corpos celestes.

Este trabalho procura responder a perguntas muito frequentes sobre a

constituição de tudo o que nos rodeia e onde vivemos, e a permitir ao autor e ao leitor saber

mais sobre os corpos celestes que habitam connosco no Universo.

Introdução

Tudo começou há cerca de 13,7 mil milhões de anos com uma grande

explosão chamada de Big Bang.

No início, toda a matéria estava concentrada num ponto pequeno e denso, a

altas temperaturas. Essa pequena “bola” de matéria terá explodido, causando uma expansão e

arrefecimento que duram até aos dias de hoje.

A matéria que estava no pequeno ponto inicial deixou agora de ser tão pouca

e tão simples. Com cada reação nuclear e química, formam-se novos elementos químicos e

moléculas, cada vez mais complexas. Em poucos segundos, havia quarks, eletrões, protões,

neutrões e alguns anos depois, núcleos atómicos. Estes assim se mantiveram, até que os

eletrões livres se juntaram aos núcleos e formaram os primeiros átomos. Desta forma, tudo o

que conhecemos hoje teve inicio assim.

Galáxias, planetas, cometas, poeiras, gases, dezenas de tipos de estrelas,

entre outros corpos celestes habitam hoje o Universo connosco. Desde que o Homem existe

que vem a olhar para o céu para procurar respostas. Ao olhar para o céu noturno, o Homem

pergunta-se o que seriam aqueles pequenos pontos brilhantes num manto vasto e negro que

parece nunca acabar. Como a necessidade é a mãe da invenção, o Homem decidiu começar

cedo a investigar o que o rodeia, em nome da Ciência. À medida que os anos passam, a

tecnologia evolui, o Homem investiga mais e mais, e descobre cada vez mais e mais.

Graças aos grandes avanços na Ciência, sabemos agora apenas 4% do

Universo que nos rodeia. Esta quantidade pode não parecer muita, mas contém uma elevada

quantidade de matéria cósmica e de informação preciosa que visa dar respostas às grandes

perguntas: “Como tudo começou?”, “Porque tudo começou?”, “O que está no futuro do

Universo?”, entre muitas outras questões.

3

Desenvolvimento

Objetivos da Construção da Estação Espacial

Internacional

A Estação Espacial Internacional é um laboratório

localizado no espaço cuja órbita se iniciou em 1998 e

acabou em 8 de Julho de 2011. Atualmente, encontra-se

entre 340 a 353 quilómetros da Terra, sendo possível vê-

la a olho nu. A estação perde 100 metros de altitude por

dia e completa 16 órbitas em volta da Terra, cada uma

demorando 92 minutos.

No início, o objetivo deste laboratório era auxiliar

experiências em ambientes de gravidade nula e monitorizar a Terra. Atualmente, o seu

objetivo é apenas dar ajuda a viagens espaciais longas e realizar algumas experiências que são

mais fáceis de executar em órbita do que na Terra.

Aqui está um vídeo

que nos mostra

como é a Estação

Espacial

Internacional no

interior.

http://www.youtube.com/watch?v=3kVxk6Drm2I

(CTRL+clique para ir para o vídeo ou copiar o link e

colar na barra de endereço)

4

Razões do abandono do Projeto Space Shuttle

O Projeto Space Shuttle foi iniciado pelos Estados Unidos nos anos 80, com fim a

realizar viagens entre a Terra e o espaço com tripulação numerosa.

Este projeto consiste em 5 vaivéns espaciais que facilitam o acesso a estações espaciais e têm

melhores condições para missões de lançamento, instalação, reparo e remoção de satélites

artificiais. O programa foi iniciado em

1981, interrompido em 1986 devido a

um acidente com o space shuttle

Challenger, que explodiu 73 segundos

após a descolagem, e teve fim em

2011. Em cerca de trinta anos de

projeto, foram efetuadas mais de 130

missões científicas.

O projeto terá sido abandonado

porque era muito caro e talvez

também porque muitas vidas foram

perdidas. Houve também muito

prejuízo com a explosão das naves Columbia e Challenger, que tiraram a vida a mais de sete

astronautas. Hoje em dia, apenas três naves restam: Discovery, Atlantis e Endeavour. Estas

encontram-se em exposição em vários museus nos Estados Unidos.

Estas são as cinco naves utilizadas no Projeto Space Shuttle.

5

Dimensões da Via Láctea

A Via Láctea é a galáxia onde se situa o Sistema Solar, juntamente com estrelas,

gases e poeiras. Tem uma idade aproximada de 13,6 mil

milhões de anos, e uma massa de aproximadamente 1012

massas solares. O seu diâmetro é de 100000 anos-luz e a

sua espessura é de 2000 anos-luz. A Via Láctea pertence ao

aglomerado de galáxias chamado Grupo Local.

Esta galáxia é constituída por núcleo, bojo central, disco, os braços espirais, o componente esférico e o halo.

6

Pesquisa:

Cinco tipos de estrelas

Anã Vermelha

É uma estrela pequena e fria, com uma temperatura à superfície de menos de

3500K. A sua massa é de cerca de 0,075 a 0,5 massas solares. Estas estrelas emitem pouca luz

devido à pouca energia gerada pela fusão nuclear do hidrogénio em hélio. As anãs vermelhas

são as estrelas mais abundantes no Universo, mas são difíceis de ver devido à sua pouca

luminosidade. As anãs vermelhas mais próximas de nós são a Estrela de Barnard e a Próxima

Centauri.

Gigante Azul

É uma estrela muito quente e luminosa, com pelo menos 18 vezes a massa do Sol

e a altas temperaturas (cerca de 20,000K) pois queima hélio. A grande maioria da radiação

emitida pela gigante azul é radiação ultravioleta, logo, é invisível para os humanos. Como são

estrelas muito pesadas, pensa-se que o seu tempo de vida seja menor e ronde os cerca de

dezenas a centenas de milhões de anos. Estas estrelas devem terminar a sua vida numa

Supernova.

7

Binária Eclipsante

Esta estrela consiste num par de estrelas que orbitam uma à volta da outra. São

estrelas variantes devido ao seu movimento eclipsante, que causa uma variação na sua

luminosidade, e são também chamadas de algólidas.

A estrela binária eclipsante mais conhecida é a Algol, também conhecida como

“estrela demónio” pelos Árabes devido à sua grande variação de luminosidade. Algol pertence

à constelação de Perseus e é a sua segunda estrela mais brilhante. Só é possível determinar a

massa e a densidade destas estrelas se elas forem estrelas binárias espetroscópicas.

Estas estrelas são caracterizadas pela sua abrupta descida de luminosidade. Se

uma das estrelas

em órbita tiver

maior massa que

a outra, haverá

uma fase que

obscuridade.

Os Lóbulos de

Roche são as

regiões de

espaço à volta de

uma estrela num

sistema binário,

no qual orbita a

estrela que tiver

menos massa.

Anã negra

Estas estrelas não existem no Universo, por uma simples razão: o Universo não

tem idade suficiente para estas se formarem. Uma anã negra é, basicamente, uma anã branca

que arrefeceu e deixou de emitir luz. Mesmo que as

anãs negras existissem, seriam difíceis de detetar

porque a sua radiação emitida seria baixa pois a sua

temperatura superficial seria apenas um pouco acima

da temperatura da radiação de fundo do Universo, que

é de 3K.

8

Anã branca

As anãs brancas são estrelas relativamente quentes e pequena. A sua massa é de

0,6 massas solares e acredita-se que estas sejam o ultimo passo da evolução das estrelas, uma

vez que o Universo não tem idade suficiente para formar as anãs negras. Uma anã branca tem

aproximadamente o volume da Terra e tanta matéria como o Sol.

Estas estrelas contém um núcleo composto por carbono e oxigénio que é cerca de

mil vezes mais luminoso que o Sol. Tem uma temperatura de 150000K, mas ao longo do tempo

vai arrefecendo e irradiando a sua energia.

Cinco asteroides

Os asteroides são corpos rochosos e metálicos, fazem parte do grupo dos

menores corpos do Sistema Solar e possuem uma órbita definida à volta do Sol. No entanto,

não têm tamanho suficiente para serem classificados como planetas.

A grande parte dos asteroides estão localizados entre Marte e Júpiter, na Cintura de

Asteroides. O maior objeto localizado nesta região é o planeta anão Ceres, anteriormente

denominado de asteroide. Existem também os que têm orbita entre Júpiter e Saturno ou

Úrano e Neptuno, que se chamam Centauros. O primeiro asteroide Centauro a ser descoberto

foi 2060 Chiron. Outro tipo de asteroides conhecidos são os asteroides Troianos de Júpiter.

Estes asteroides dividem a órbita de Júpiter à volta do Sol. Um exemplo destes é o 588

Achilles, o primeiro asteroide troiano conhecido. Os asteroides do tipo Amor situam-se entre

as órbitas de Marte e Terra e cruzam a órbita de Marte. Aos asteroides tipo Amor dá-se

também o nome de EGA (earth-gazers ou earth-gazing asteroids) ou seja, asteroides que se

aproximam da Terra. Um famoso exemplo destes é o asteroide Eros. Os asteroides tipo Apolo

são os que cruzam a órbita da Terra, o que os torna candidatos potenciais a uma colisão com o

nosso planeta. Um exemplo de um asteroide tipo Apolo é 4581 Asclepius. Existem também

asteroides tipo Atenas que têm a maior parte de sua órbita mais próxima do Sol que a órbita

do planeta Terra. No entanto, a grande maioria dos asteroides Atenas tem o ponto da órbita

mais longe do Sol com mais de 1 UA, ou seja, mais longe do Sol que a órbita da Terra, fazendo

com que normalmente este tipo de asteroide acabe por cruzar a órbita terrestre. Um exemplo

destes asteroides é o 99942 Apophis, que é o mais conhecido por ser um grande candidato a

colidir com a Terra em 2036.

9

Seis cometas

Um cometa é constituído por três partes essenciais: o núcleo, constituído por

poeiras, gelo e pequenos fragmentos

rochosos, e duas caudas: a causa de gases

e a cauda de poeiras. Quando um cometa

se aproxima do Sol passa a ter uma cauda

ou atmosfera difusa, chamada de coma,

que é causada pela radiação solar e pelos

ventos solares. Os cometas são astros

relativamente leves e pouco consistentes.

Um quilometro cubico de cauda pesa

apenas 5 gramas.

Existem vários tipos de cometas. Os mais brilhantes e mais conhecidos são o Encke, que

aparece a cada 3 anos, o Biela e o Halley, sendo o último que realiza uma volta completa de 76

em 76 anos e a última vez que foi visto foi em 1986.

Cometa Holmes:

Cometa Halley:

10

Cometa Encke:

Cometa Biela:

Cometa McNaught:

Este cometa foi o primeiro grande cometa do

século XXI, que se tornou visível a olho nu em

janeiro de 2007 e foi o mais brilhante em 40 anos.

11

Cinco locais a nível mundial onde tenham caído meteoritos

Este mapa mostra as áreas do mundo

onde já caíram mais meteoritos. Como se

pode verificar, os Estados Unidos e o norte

de África são os locais mais afetados.

Lista de cinco locais:

1. Rússia – 2013

Queda de um meteorito com cerca de

7000 toneladas afetou seis cidades

russas e feriu 1200 pessoas. Foi na

cidade de Cheliabinsk que o meteoro

caiu, e a zona mais afetada fica perto

desta cidade, a 1500 quilómetros de

Moscovo. O balanço do prejuízo foram

170 mil metros quadrados de vidros

partidos, 361 escolas e 2962 edifícios

de apartamentos danificados. Segundo

a agencia espacial Russa, o meteoro deslocava-se à velocidade de 30 quilómetros por segundo.

2. Arizona – há cerca de 50 000 anos

Cratera de Barringer. Esta cratera tem 1200 metros

de diâmetro e 200 metros de profundidade. Pensa-

se que seja o resultado do impacto de um meteorito

com 30 a 50 metros de diâmetro, que terá libertado

energia da ordem de 6 a 10 megatoneladas de TNT.

12

3. Essen, Alemanha – 2009

Um rapaz de 14 anos ia a caminho da escola quando reparou num objeto

luminoso a vir na sua direção a grande velocidade. Um meteorito do tamanho de uma ervilha

que viajava a 48 mil quilómetros por hora atingiu a mão do rapaz antes de cair no chão e

formar uma cratera de trinta centímetros. O rapaz ficou com uma cicatriz de dez centímetros

na mão.

4. Austrália – há cerca de 300 000 anos

Cratera de Wolf Creek representada na

imagem. Esta cratera foi causada por

um impacto meteorítico na Austrália, na

região de Halls Creek. A cratera tem 875

metros de diâmetro e 60 metros de

profundidade. O meteorito que terá ali

caído deveria ter uma massa de 50 000

toneladas.

5. Chade, África - aproximadamente 300 milhões de anos

Na imagem está representada a Cratera de

Aorounga, bastante erodida por agentes naturais.

Pensa-se que o meteorito que formou esta cratera

teria 1,6 quilómetros de diâmetro. A cratera tem 17

quilómetros de diâmetro e tem uma formação em

forma de anel que foi revelado pelo radar SIR-C de

um space shuttle. Pensa-se que esta cratera tem a

forma que tem devido a uma sucessão de quedas de

meteoritos neste local, ou seja, existem ali mais do

que uma cratera de impacto.

13

Idade em Júpiter

Para se calcular uma idade num planeta, é necessário utilizar a fórmula X=

(365,25 x I)/ P, em que: I é a idade da pessoa em estudo, em anos; P é o período de translação

do planeta escolhido. O planeta escolhido, neste caso, é Júpiter.

Sabendo que I será 15 anos e P será 11,86 anos, tem-se que:

X= (365,25x15)/11,86

(=) X= 5478,75/11,86

(=) X≈ 462 anos.

Em conclusão, se vivesse em Júpiter, eu teria aproximadamente 462 anos.

14

Discussão

Os resultados observados neste trabalho resumem-se a cinco pontos:

A Estação Espacial Internacional e o Projeto Space Shuttle contribuíram imenso, ao

longo de vários anos, para a descoberta do Universo.

Existem dezenas de tipos de estrelas, e todas elas são importantes e dizem-nos algo

sobre onde e como se formaram, e sobre a constituição dos materiais no Universo.

Os cometas, tradicionalmente conhecidos por estrelas cadentes, são geralmente

corpos com passagem regular pelo Sistema Solar.

As quedas de meteoritos são acontecimentos na ordem dos milhões de anos, mas

quando acontecem, causam elevado prejuízo.

Apesar de não ser possível haver formas de vida semelhantes à nossa noutros planetas

do Sistema Solar, é possível calcular indicadores como o nosso peso e a nossa idade

noutros planetas.

Conclusão

Após a elaboração deste trabalho, chego à conclusão que o Universo em

que vivemos é realmente impressionante e vasto. As possibilidades são infinitas pois pode

perfeitamente existir vida noutras galáxias, e podem existir outras formas de vida diferentes

da nossa. Conhecendo apenas 4% do Universo, podemos apenas imaginar o que está nos

restantes 96%. A resposta está, basicamente, na imaginação de cada um de nós. No entanto,

sabemos que é inevitável pensar nisso. Quer queiramos quer não, acabam sempre por surgir

perguntas sem resposta, às quais gostávamos todos de responder.

A evolução é notável e, mais uma vez, inevitável. Só há evolução porque há

curiosidade e necessidade de saber a nossa própria constituição e a constituição do ambiente

em que vivemos. É impressionante saber que de um elemento tão simples quanto um átomo,

se podem formar todo o tipo de moléculas complexas, sendo o melhor exemplo o ser Humano.

Tendo em mente o fenómeno que deu inicio a tudo, o Big Bang, e olhando

para o que temos agora, apercebemo-nos que em aproximadamente 13,7 mil milhões de anos

se criou tudo o que conhecemos hoje. E que cada dia se criam novos elementos e novos

materiais que conheceremos “amanhã”. Contudo, será que algum dia deixarão de haver novos

elementos e novas matérias para construir e descobrir? Será que estaremos cá para assistir a

parte da resposta a estas questões? Provavelmente, ambas estas questões permanecerão sem

resposta enquanto formos vivos.

Em conclusão, o Universo é nosso para descobrir. Todos os corpos celestes,

pequenos, grandes, frios e quentes, do elemento mais simples ao mais complexo, todos

contam uma historia que poderá responder a muitas perguntas. Está nas nossas mãos

trabalhar ou não para escrever a historia que o Universo nos conta.

15

Bibliografia

Imagens:

Todas as imagens foram retiradas ou da Wikipedia ou do Google Imagens,

através da pesquisa de palavras chave e conceitos, ou do nome das estrelas,

galáxias, crateras e outros astros.

Texto:

https://pt.wikipedia.org/wiki/Eei

https://pt.wikipedia.org/wiki/Space_shuttle

http://www.infoescola.com/fisica/

https://pt.wikipedia.org/wiki/Via_lactea

http://www.infoescola.com/quimica/

http://www.infoescola.com/ciencias/