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Júpiter Soberano

Depois de Marte, além do cinturão de asteroides, nós vamos encontrar o planeta Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar e o primeiro de uma outra categoria de planetas. Enquanto os planetas mais internos (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte) são planetas densos e pequenos, os planetas externos são chamados de gigantes gasosos: muito maiores, menos densos e compostos basicamente de gases. Destes o maior é Júpiter.

Júpiter é conhecido desde a antiguidade pois é fácil vê-lo no céu. Ele é um dos cinco planetas visíveis à vista desarmada: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. Pelo seu movimento lento e o brilho intenso (é o quarto objeto natural mais brilhante visível no céu da Terra), várias civilizações antigas atribuíram grande destaque a Júpiter. Foi associado à maior divindade do Panteão grego: Zeus, o Deus dos Deuses e o rei do Olimpo. Muitos povos associaram-no ao seu deus do trovão.

Da esquerda para a direita: Júpiter (Roma), Thor (Escandinávia) e Zeus (Grécia).

Em 1610, o sábio italiano Galileu Galilei (1564-1642) registrou suas observações de Júpiter no livro Mensageiro Sideral. Este livro foi o primeiro registro metódico de observações celestes feitas através de um instrumento óptico: a recém-inventada luneta astronômica. Observando Júpiter, Galileu percebeu quatro pontos luminosos alinhados com o disco do planeta. Ao observar por um período notou um movimento pendular ao redor do astro maior. Não poderiam ser estrelas: eram os quatro maiores satélites de Júpiter. Mais tarde receberam a denominação de luas galileanas, em homenagem a Galileu.
Mesmo com um telescópio com baixo aumento é possível vê-las. Essa descoberta foi muito importante para a determinação de que a Terra não era o centro do Sistema Solar.

Luas Galileanas: no alto uma imagem telescópica. Abaixo fotos obtidas por sondas espaciais (da esquerda para a direita): Io, Europa, Ganimedes e Calixto.

Essas luas são Io, Europa, Calixto e Ganimedes. Cada uma destas é um pequeno mundo particular. A cada dia se descobre mais coisas interessantes sobre cada uma delas. Io é vulcânica e Europa tem um oceano recoberto de gelo que pode abrigar condições de vida. Esta é um dos mais esperados alvos de missões futuras.

Neste momento nós sabemos que existem pelo menos 79 luas jovianas, mas pode ser que existam mais. Como Júpiter tem uma gravidade muito intensa, ele recolheu muito material ao seu redor durante a sua formação bilhões de anos atrás. Algumas dessas luas podem ter se formado junto com o planeta. Outras luas podem ter sido asteroides ou cometas capturados ao longo da história do Sistema Solar.

Sendo essencialmente gasoso fica estranho falar em uma atmosfera joviana. O planeta, em termos de massa, é composto por 75% de hidrogênio e 24% de hélio. O 1% restante é composto de metano, amônia, fósforo e vapor de água, nesta ordem de abundância. O planeta gira rapidamente em torno do seu próprio eixo num período de quase 10 horas. Mas o ano joviano dura um pouco menos que 12 dos nossos anos terrestres.

Rotação da atmosfera joviana. Note a grande mancha vermelha um pouco à esquerda do centro.

Várias sondas espaciais já visitaram Júpiter. Algumas sobrevoaram e outras ficaram em órbita. A maior parte do que sabemos hoje deste planeta devemos a estes aparatos espaciais.

Primeiras sondas a sobrevoar Júpiter: Pioneer 10 e 11

As primeiras sondas a ultrapassar o cinturão de asteroides foram as Pioneer 10 (1973) e 11 (1974). Esta última chegou a meros 34.000 km da superfície nebulosa do planeta gigante. As primeiras fotos detalhadas de Júpiter e suas luas foram obtidas naquela época.

Voyager 1 e 2: primeira parada Júpiter.

Cinco anos mais tarde, duas sondas Voyager visitaram o planeta em um intervalo de poucos meses. Estas sondas sobrevoaram o planeta gigante e depois prosseguiram para outros destinos, como as sondas Ulysses (1992), Cassini (2000) e New Horizon (2007).

Sobrevoando Júpiter de passagem: Ulysses foi para o Sol, Cassini para Saturno e a New Horizon para Plutão e além.

A primeira sonda a orbitar Júpiter foi a Galileu (1995) que, apesar de uma problema na sua antena, transmitiu dados até 2003. Esta missão também incluiu um pequena sonda atmosférica que penetrou o envoltório gasoso do planeta e transmitiu dados antes de ser esmagada. Em 2016 a sonda Juno entrou em órbita do planeta. Particularmente interessantes foram a fotos de alta resolução dos polos jovianos com seus inúmeros vórtices de gás. Até o momento Juno ainda transmite dados.

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Oposição de Marte

Muitas pessoas têm notado um astro surgindo na direção do nascente durante a madrugada. A cada dia o astro nasce mais cedo. O seu aspecto brilhante e alaranjado chama muito a atenção. Trata-se do planeta Marte que se aproxima da sua melhor época de observação: a oposição em 27 de Julho. A partir da primeira semana de agosto Marte terá um bom destaque logo do início da noite.

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10 anos da reclassificação de Plutão

Há dez anos, vários astrônomos do mundo todo se reuniram em Praga (República Tcheca), na 26ª Reunião Anual da União Astronômica Internacional (cuja sigla em inglês é IAU). Entre os diversos assuntos a serem tratados, um era realmente palpitante: a definição de PLANETA.

A causa da discussão era o então planeta Plutão. Desde sua descoberta em 1930, pelo americano Clyde Tombaugh (1906-1997), muita coisa mudou. Naquela data, a imagem do astro não passava de um ponto luminoso contra um fundo de estrelas fixas. Foi preciso comparar fotos tiradas em dias diferentes para notar o movimento lento de Plutão em relação as estrelas.

Foto da descoberta de Plutão (o pontinho marcado com a seta branca)
Foto da descoberta de Plutão (o pontinho marcado com a seta branca)

Com o desenvolvimento de telescópios mais potentes em terra e no espaço, podemos calcular o diâmetro de Plutão. Logo se percebeu que o astro era muito pequeno e isso detonou uma discussão sobre sua natureza: seria mesmo um planeta ou apenas um asteroide? Na década de 30, se achava que Plutão tinha a massa da Terra. Dez anos depois, o astrônomo Gerard Kuiper (1905-1973) calculou que sua massa era um décimo deste valor. Hoje sabemos que Plutão não chega a 0,2% da massa terrestre e seu diâmetro é de uns 2370 km (menor que a nossa Lua).

Com o avanço das observações, se descobria cada vez mais corpos além da órbita de Netuno. Hoje aquela região é conhecida como Cinturão de Kuiper, onde milhares de pequenos corpos gelados orbitam; Plutão é apenas um destes corpos, talvez o maior deles.

O que levou a IAU a ter que definir o que é planeta e reclassificar Plutão foi a descoberta, em 2003, de um corpo pouco menor que este. Este astro recebeu o nome da deusa grega Éris da discórdia e foi o estopim de toda acirrada discussão acerca do tema. Depois de muita polêmica, a IAU criou três critérios para um astro ser considerado “planeta”:

  1. O objeto precisa estar em órbita ao redor do Sol. Isto descarta todos os satélites naturais.
  2. O objeto precisa ter massa grande o suficiente para torná-lo esférico pela própria gravidade. Isto descarta muitos asteroides e cometas com suas formas irregulares (parecendo batatas).
  3. Ele precisa ser gravitacionalmente dominante, ou seja, na órbita do objeto não pode haver outros objetos cuja massa somada seja maior que a sua própria.

Plutão não satisfaz o terceiro critério, só Éris tem quase a massa de Plutão. Criou-se a categoria “planeta anão” para Plutão, Ceres, Éris e outro objetos do Cinturão de Kuiper.

Houve muita polêmica e ainda existe em torno do tema. Não foi um “rebaixamento”, apenas uma classificação mais coerente, mas nem todos gostaram disso.

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Um planeta diferente

Mais um planeta foi descoberto fora do Sistema Solar. Hoje já são aproximadamente 2.000 planetas descobertos. Só o telescópio Kepler anunciou em fevereiro deste ano 715 novos mundos. É claro que alguns deles ainda terão que ser confirmados por novas observações, determinando suas características (massa, tamanho, temperatura, etc.).

 

O que tem intrigado os cientistas é a presença de um planeta rochoso, o Kepler-10c, descoberto em 2011, e agora confirmado, com cerca de 17 vezes a massa da Terra e duas vezes o seu tamanho. Sua temperatura é mais de 850 graus e ele orbita a estrela em apenas 45 dias. Quando foi descoberto pelo telescópio Kepler, através do método do trânsito (quando o planeta passa na frente da estrela e diminui o seu brilho), não se pode saber se o planeta era gasoso ou rochoso. Isso só foi possível com a ajuda de outro equipamento, o HARPS-North, nas Ilhas Canárias.

 

Veja mais em: http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2014/06/140602_ciencia_planeta_novo_hb.shtml?ocid=sw_facebook

 

Mas qual a importância deste planeta? Até então se pensava que um planeta com essa massa deveria ser formado de gases, com um núcleo rochoso, como os planetas Urano, Netuno, Júpiter e Saturno. Mas este se apresenta sem a grande camada gasosa, sendo formado de rochas. E ele não perdeu essa camada gasosa, pois tem massa suficiente para aprisioná-la. Foi formado assim.

 

Outro fato curioso é que o sistema planetário Kepler-10 (que tem outro planeta o Kepler-10b) tem 11 bilhões de anos, mais que o dobro do tempo de vida do Sol. Isso é apenas três bilhões de anos após o Big Bang, o início da expansão do Universo. Naquela época praticamente só existiam hidrogênio e hélio. Para se formar planetas rochosos é necessário ter elementos mais pesados como o ferro, por exemplo, com a evolução das primeiras gerações de estrelas. E esses elementos pesados só se espalham pelo espaço, incorporando matéria em outros sistemas planetários, com a explosão de estrelas, o que só deve ter acontecido muito tempo depois do Big Bang, bilhões de anos depois. Mas, então, como se formou um planeta rochoso com essa grande massa e pequeno tamanho, ou seja, tão denso, em uma época em que existiam poucos elementos pesados provenientes de explosões de estrelas?

 

Isso ainda não se sabe, mas agora estamos sabendo que a formação de mega planetas, como o Kepler-10c, pode ter ocorrido mais cedo do que nossos estudos indicavam. Este é mais um dos mistérios da Astronomia, que agora começamos a decifrar. E aumentou muito a chance de encontrarmos planetas parecidos com a Terra.

 

Crédito da imagem: Harvrad-Smithsonian Center for Astrophysics/David Aguilar

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O que é um planeta?

Em 2006, a União Astronômica Internacional (IAU, na sigla em inglês) definiu uma série de critérios para classificar um objeto como “planeta”. Apesar de já terem se passado quase 10 anos desta decisão, ainda há muita polêmica sobre o assunto.

Eis os critérios:

1. O objeto deve orbitar o Sol;

2. O objeto deve ter atingido o equilíbrio gravitacional hidrostático;

3. O objeto deve ser o corpo dominante em sua região orbital.

O mais simples de todos, o primeiro, para mim, é o mais polêmico. A menção ao Sol, especificamente, impossibilita a existência de planetas fora do nosso Sistema Solar! Creio que o texto deveria se referir a “uma estrela”, mas vá lá… os objetos que preencherem os dois outros critérios, mas não o primeiro, não são planetas. São exoplanetas. Questão de semântica…

O segundo critério parece complicado, mas não é. É um critério que tem a ver com o tamanho. Como os objetos celestes estão sujeitos à força de sua própria gravidade, apenas os que tiverem massa suficiente (ou gravidade suficiente), atingirão o tal equilíbrio hidrostático. E o que é isso? Basicamente, ter uma forma próxima a da esfera.

O terceiro é o que acabou causando a reclassificação de Plutão. Ser o corpo dominante de uma região orbital é ter mais massa do que todos os seus vizinhos juntos. A Terra compartilha sua região orbital com a Lua, mas certamente tem mais massa do que ela; isso vale para todos os outros planetas que têm luas. Mas Plutão, por exemplo, orbita em uma região rica em asteroides; somadas as massas destes asteroides, o resultado é maior do que a massa de Plutão. Plutão não é o corpo dominante de sua região. Logo, não é planeta!

Mas a Natureza desafia sempre nossas definições. E eis que agora estão sendo descobertos “planetas” que não orbitam estrela alguma! Pela definição da IAU, certamente não são planetas (nem mesmo exoplanetas!). Mas o que seriam, então? E, mais importante do que inventarmos um nome para classificá-los, como se formaram e como foram parar ali, isolados de tudo?

 

Perguntas, perguntas, perguntas. É isso o que faz a ciência avançar.