SISTEMA SOLAR Origem e Dinâmica Sérgio Mittmann dos Santos Astronomia Licenciatura em Ciências da Natureza IFRS - - - Câmpus Porto Alegre 2019
SISTEMA SOLAROrigem e Dinâmica
Sérgio Mittmann dos Santos
AstronomiaLicenciatura em Ciências da Natureza
IFRS −−−− Câmpus Porto Alegre2019
Origem do Sistema Solar
Regularidades desde a formação Distância dos planetas ao Sol:
lei de Titius-Bode (1772):
{ [ ( 0, 3, 6, 12, 24, ... ) + 4 ] / 10 } UA = ( 0,4 + 0,3·2n ) UA,
n = −−−−ꝏ, 0, 1, 2, 3, … Coplanaridade das órbitas
planetárias, exceto Mercúrio (e Plutão)
Forma quase circular das órbitas, exceto Mercúrio (e Plutão)
Sentido comum do movimento orbital dos planetas e da rotação do Sol
Rotação dos planetas no mesmo sentido do movimento orbital, exceto Vênus e Urano
Diferenças sistemáticas de composição química que distinguem os planetas internos ou telúricos dos externos ou jovianos
99,87% da massa do Sistema Solar está no Sol, mas 99% do momento angular está nos planetas
Origem do SS (cont.)
TEORIAS COSMOGÔNICAS Origem estelar ou interestelar? Estelar Teorias catastróficas: Sol formado antes
dos planetas1. Cortejo planetário associado aos restos de uma
supernova que explodiu perto do Sol2. Matéria solar arrancada, numa aproximação de
outro corpo celeste
Origem do SS (cont.)
INTERESTELAR Proposta da Nebulosa Solar Primitiva NSP Linhas gerais sugeridas por Laplace, em 1786 Todo SS formado a partir de restos de supernova +
matéria interestelarComprovação através da relativa abundância nos
planetas e no meio interestelar de restos de supernova + matéria interestelar, como H, 2H, Li, Si, Fe
Simultaneidade da formação do Sol, dos planetas e de outros corpos atestada através de Evolução estelar, Datação radioativa e Radioatividade fóssil de meteoritos
Origem do SS (cont.)
www.if.ufrgs.br/~mittmann/formacao_do_sistema_solar.mpg
Origem do SS (cont.)
Origem do SS (cont.)
Teoria Nebular Moderna Devido à competição entre a força gravitacional, a pressão do gás e a rotação, a nebulosa, em contração, começa, em rotação, a achatar-se, com um bojo no centro
Origem do SS (cont.)
Formação do Sistema Solar1. Alta rotação da nuvem propicia a sua fragmentação2. Um ponto de um fragmento tem sua atração gravitacional
aumentada localmente, promovendo a atração cada vez maior da matéria circunvizinha = colapso gravitacional, ocorrido há 4,6 bilhões de anos = início do SS
3. No início, não há aquecimento central, porque densidade e opacidade são insuficientes para impedir escape de radiação, isto é, temperatura baixa = densidade baixa = transparência alta
4. Decorrido algum tempo, a radiação tem dificuldade para escapar, significando aquecimento e pressão centrais maiores, porque a densidade aumentou, com a contração (atração gravitacional) começando a ficar lenta, isto é, temperatura alta ≡≡≡≡ equilíbrio hidrostático = equivalência entre força gravitacional e força de empuxo
Origem do SS (cont.)
Ano 1.000 Grãos até a atual órbita de Mercúrio
vaporizam-se Grãos condensados de silicatos e
óxidos sobrevivem na região dos planetas telúricos
Substâncias mais voláteis (água, dióxido de carbono, metano, amônia) condensam-se apenas a partir da região de Júpiter
Ano 100.000.0001. Formação dos protoplanetas2. Emissão pelo proto-Sol de intenso
vento que ejetou considerável massa e dissipou restos de gás e poeira, permitindo a passagem de luz visível
3. Sol na sua forma final4. Formação de planetas gigantes
(quando atingem 15·MTerra, inicia o colapso hidrodinâmico, tendo como conseqüência o aumento de densidade e pressão, visando atingir o equilíbrio hidrostático) antes dos planetas telúricos
5. Formação dos demais corpos do SS
Origem do SS (cont.)
Origem da Vida no Sistema Solar
Proteínas e ácidos nucleicos são constituídos de H [água], O, C, N, Ca e K
Composição coincide com a composição solar
Vida surgiu a partir do que havia à volta?
Surgiu a partir da geração espontânea num Universo já evoluído quimicamente há cerca de 3,5 bilhões de anos
1954 Experiência de Stanley Miller não é conclusiva
Sistema Solar
Dinâmica do Sistema Solar
O corpo dominante do sistema é o Sol Todos os planetas giram em torno do Sol
aproximadamente no mesmo plano e no mesmo sentido Quase todos os planetas giram em torno de seu próprio
eixo no mesmo sentido da translação em torno do SolComponente Massa
Sol 99,85%
Júpiter 0,10%
Demais planetas 0,04%
Cometas 0,01% (?)
Satélites e anéis 0,000 05%
Asteróides 0,000 000 2%
Meteoróides e poeira 0,000 000 1% (?)
Referências
K. S. Oliveira Fo. e M. F. O. Saraiva. Astronomia e astrofísica, 2a. ed. São Paulo: Livraria da Física, 2004
W. J. Maciel (ed.). Astronomia e astrofísica. São Paulo: EdUSP, 1991
H. Karttunen, P. Kröger, H. Oja, M. Poutanen e K. J. Donner. Fundamental astronomy, 5a. ed. Berlim: Springer, 2007
www.if.ufrgs.br/~riffel/formacaodosistsolar.pdf