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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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Voyager 1 e a “fronteira final”?

Um dos maiores sonhos do homem é a conquista do espaço. Até agora só enviamos astronautas para o nosso satélite natural, a Lua (aliás, no dia 20 de julho comemoramos 45 anos da chegada do homem na Lua). Mas diversas naves já se aventuraram por outros lugares no nosso Sistema Solar.

A conquista do espaço é recente. Em 1977, foram lançadas as sondas Voyager 1 e 2. Elas tinham a missão de estudar os planetas gigantes – Júpiter, Saturno, Urano e Netuno – e, depois, sair da influência do Sol, no espaço interestelar até chegar em uma estrela distante, o que demorará milhares de anos. Apesar da sua grande velocidade – elas percorrem uma distância de mais de três unidades astronômicas por ano (ou seja, mais de 450.000.000km/ano) –, só agora a Voyager 1 parece estar deixando nosso sistema planetário, após 37 anos de uma longa jornada. Enquanto escrevo este artigo a Voyager 1 está a mais de 19 bilhões de quilômetros da Terra.

Mas como saber o limite do Sistema Solar? Não é uma questão simples. O que se concluiu agora é que a Voyager 1 parece ter rompido a heliosfera, uma região dominada pelo vento solar, e está recebendo, desde o ano de 2012, uma grande quantidade de ondas de choque de explosões solares. Isso está sendo detectado pelos sensores da nave um ano depois do ocorrido. Parece que o Sol está cantando (ouça o som).

Nos espaços entre as estrelas (interestelar) deveria ser uma calmaria, pois quase não existe matéria nessas regiões. Mas as explosões solares invadem essas regiões e provocam as mudanças detectadas pela Voyager 1. Assim, podemos dizer que a Voyager 1 está na “fronteira final” do Sistema Solar.

 

E o espaço é o limite!

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Limites alcançados

 

Os Hobbits, seres pequenos, com pés gigantes e peludos, são frutos da imaginação do grande escritor J. R. Tolkien. Além de adorarem comer, beber e farrear, tinham uma característica própria: não saíam do Condado. Gostavam de ficar em casa e não se preocupavam com o mundo ao seu redor.

 

Diferentemente dos hobbits, o homem sempre buscou saber o que existe fora de seus domínios. Alguns acreditam até que a verdade está lá fora – não resisti, risos. Inicialmente, a imaginação foi utilizada para modelar o mundo em que vivemos. Mitologias e religiões foram criadas para tentar explicar a nossa origem e existência. Só mais recentemente a ciência passou a fornecer dados para tentar elucidar algumas perguntas existenciais.

 

Neste último mês, mais precisamente no dia 12 de setembro de 2013, após análises dos dados de densidade do plasma ao redor da Voyager I, mais um passo em direção ao espaço interestelar foi dado. Este viajante encontra-se atualmente na Heliopausa. A característica principal desta região é que a pressão do vento solar não é intensa o suficiente para repelir o vento interestelar.

 

Um fato importante foi a maneira como a região onde se encontra a espaçonave foi determinada. Como o sensor de densidade de plasma da Voyager I não está funcionando, um caminho alternativo foi utilizado. Em abril de 2013, chegou à espaçonave o material ejetado pelo Sol 13 meses antes, fazendo o plasma vibrar como uma corda de violino. Através da frequência de vibração obtida por um detector de ondas de plasma foi possível determinar que a espaçonave recebeu um jato de material 40 vezes mais denso que o meio em que se encontra, permitindo determinar a densidade local e chegar à conclusão de que está na Heliopausa.

 

A Voyager I, lançada em 1977, e sua irmã gêmea Voyager II, lançada 16 dias depois, foram enviadas originalmente para estudar os planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Em 1990, após completarem a missão original, foram enviadas em uma nova empreitada: descobrir a transição entre a Heliosfera e a Heliopausa. Esta nova etapa está cumprida.

 

Vejam no vídeo, em inglês (não se esqueça que é possível colocar legenda), a animação com as várias etapas da missão da Voyager I e escute as ondas sonoras obtidas pelo detector de ondas de plasma.

 

Nosso mensageiro espacial ainda tem milhares de anos para chegar próximo de outra estrela, tendo que passar primeiramente pela Nuvem de Oort, a região povoada pelos núcleos de cometas que eventualmente se desgarram e se precipitam em direção ao centro do nosso sistema planetário.

 

A genialidade de Tolkien criou todo um mundo, uma mitologia, línguas e personagens como hobbits, elfos, trolls, criaturas maléficas e objetos mágicos no início do século passado. Hoje temos conhecimentos de coisas e lugares que nos permitem elaborar teorias diversas e nos levar, se não pessoalmente, pelo menos através de mensageiros como as Voyagers, inimagináveis há poucos anos.

 

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Maratona das Voyagers

As sondas Voyager detêm o título de ser a mais longa missão (atualmente, 33 anos) criada para estudar o Universo.

Desde os seus lançamentos em 1977 (Voyager 2, lançada em 20 de agosto, e Voyager 1, em 5 de setembro), elas têm brindado os astrônomos com  informações dos planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno), e ainda hoje nos enviam dados dos confins do Sistema Solar sobre o vento solar e a sua interação com  os planetas.  No dia 13 de julho, a Voyager 1 alcançará 12.000 dias de missão, feito alcançado pela Voyager 2 no dia 28 de junho. São os mais distantes objetos fabricados pelo homem. A Voyager 2 está a cerca de 17 bilhões de quilômetros, enquanto a Voyager 1 está a impressionantes 22 bilhões de quilômetros. Estima-se que nos próximos cinco anos ambas deixem o Sistema Solar e comecem um nova aventura, agora pelo espaço interestelar. Se você deseja acompanhar a continuação dessa viagem, ou saber o que ela nos trouxe de conhecimento, visite o site do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa: http://voyager.jpl.nasa.gov/