Sistemas Planetários
As estrelas, antes de morrerem, espalham pelo espaço seus gases, que irão formar novas estrelas (ver, emAstrofísica, Evolução Estelar). Algumas vezes, uma nebulosa não é tão densa, formando apenas uma ou duas estrelas. Sendo assim, o que acontece com o resto dos gases que estão longe das estrelas recém-nascidas? Quando isto ocorre, formam-se alguns aglomerados gasosos, que se contraem para formar estrelas. Elas se contraem, tomam uma forma esférica, mas não têm matéria suficiente para iniciar as reações nucleares. Por causa da pressão, seu núcleo apenas brilha um pouco. Ela se transforma em uma Anã Marrom, que nada mais é do que uma estrela mal formada. Várias vezes, porém, acontece o que já estamos cansados de ver: tendo menos matéria ainda, os gases se contraem, esquentam, mas não se fundem. Tendo bastante silício, ferro e níquel, a bola de gás se transforma em um planeta rochoso. Tendo muito hidrogênio e hélio, principalmente, se transforma em um planeta gasoso. Como a estrela central é mais massiva, ela tem mais gravidade. Logo, os planetas giram em torno desta estrela. Outros menores pontos, porém, se transformam em asteróides e cometas, os restos da nuvem. Neste instante, nasce um sistema planetário. Os planetas nada mais são do que fracassadas estrelas. As provas desta teoria estão em Júpiter. Foi constatado que Júpiter produz um calor e energia fora do comum, diferente da dos outros planetas, em seu núcleo. Se Júpiter fosse cerca de dez vezes mais massivo do que é, ele teria começado as reações nucleares, sendo uma estrela e formando um Sistema Binário com o Sol. Os outros planetas girariam em torno dos dois em órbitas com formato de oito. Por causa das grandes variações térmicas entre as duas estrelas, nenhum planeta do Sistema Solar suportaria vida, nem a Terra.
O nosso grande Sistema Solar foi criado desta maneira, igual à outros sistemas como o Sistema de Barnard, que tem dois planetas girando em torno da estrela Barnard, e os Sistemas Gliese, que são vários sistemas planetários espalhados pelo espaço, com pelo menos um planeta em cada um deles. A teoria mais aceita até hoje é que a nossa nuvem de origem veio de uma estrela massiva que explodiu há cerca de 4,5 bilhões de anos. Como era uma estrela massiva, ela produziu hélio, oxigênio, carbono, silício, ferro, urânio, e todos os outros elementos, que hoje em dia são encontrados na Terra e nos outros planetas. O centro desta nuvem, a parte mais massiva, formou o Sol. Um pouco mais à frente, foram formados os quatro planetas rochosos: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. Logo após a órbita de Marte, o enorme Cinturão de Asteróides gira em torno de nossa estrela, contendo cerca de 2 mil asteróides, todos presos pela gravidade de Júpiter, pelo motivo já explicado acima. Este, por sua vez, é o primeiro dos gigantes gasosos: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Logo depois de Netuno, vem Plutão, o misterioso planeta-asteróide. Além deste, uma enorme nuvem marca o limite do Sistema Solar, a Nuvem de Oort. São os restos da nuvem original, que são, hoje, milhares de cometas orbitando o Sol à distância. Estes são os componentes do nosso Sistema Solar, que se estende por mais de 12 bilhões Km pelo espaço. Ele gira em uma órbita Elíptica de Curto Período (ver, em Física, Órbitas) em torno do núcleo da Galáxia, completando uma volta a cada 220 milhões de anos no sentido horário no Braço de Órion, um dos quatro braços da Via-Láctea. Os planetas giram em torno do Sol no sentido anti-horário, em órbitas Elípticas de Curto Período, em sua maioria.
O Sol
O Sol é a estrela do centro do Sistema Solar. Tem cerca de cinco bilhões de anos e continuará brilhando por mais outros cinco bilhões de anos. O Sol é uma Anã Amarela de tipo espectral G2, com cerca de 1,5 milhão de Km de diâmetro, gira em torno de si mesmo à velocidade de 1,9Km/s e sua massa é cerca de 2 trilhões de toneladas (330.000 vezes maior que a da Terra). É quase todo composto de hidrogênio e hélio, mas tem uma grande quantidade de cálcio e outros metais como o ferro.
Foto da intensidade de Hélio no Sol: as zonas mais claras indicam grande ocorrência de Hélio, enquanto as mais escuras indicam menos.
Na Zona Radioativa, o hidrogênio funde-se para formar o hélio. Esta reação gera energia, que caminha por 2 milhões de anos pela Zona Radioativa e pela Zona Convectiva até a superfície, quando em oito minutos chega à Terra juntamente com a luz solar. A Imensa bola amarela que vemos é a superfície ou Fotosfera solar, que tem uma temperatura de cerca de 5.500 graus Celsius.
Interior do Sol
O Sol ainda tem uma espécie de atmosfera chamada Coroa Solar. Esta coroa é nada mais nada menos que os elétrons e íons próximos à fotosfera, numa região chamada Cromosfera, que são "puxados" pela força magnética do Sol, por terem uma carga magnética. Ela é mais quente que a fotosfera e a cromosfera, mantida aquecida por uma energia ainda desconhecida. A coroa solar só é vista em eclipses, quando quase toda a luz do Sol é tapada.
Coroa Solar: O círculo negro é a área correspondente à Lua, durante o eclipse. Dentro dele, uma fotomontagem do Sol foi feita. Pode-se perceber a diferença de tamanho entre os dois astros visto da Terra.
Ocasionalmente, a força magnética do Sol pode puxar violentamente os íons e elétrons da cromosfera. Quando isto ocorre, acontecem as Protuberâncias, que são erupções de material solar para o espaço. Esta erupção pode ficar de pé durante alguns segundos como em alguns dias, e quando isto ocorre, uma grande quantidade de íons e elétrons são ejetados para o espaço. São os conhecidos Ventos Solares, que podem até danificar geradores elétricos aqui na Terra e apagar toda uma cidade.
Protuberância Solar
Os Planetas
Nove planetas giram ao redor do Sol, quatro rochosos, quatro gasosos e o gelado Plutão.
A Lua é o único satélite natural da Terra. Ela leva o mesmo tempo para orbitar a Terra e para girar em torno de si mesma. Por esta razão, a Lua sempre está virada com a mesma face para a Terra. Ela completa um ciclo em 27 dias. A Lua é composta por um pequeno núcleo interno provavelmente de ferro coberto por um núcleo externo semi-sólido seguido por um manto grosso. Sua superfície é poeirenta com muitas crateras devido a impactos e meteoros. Vulcões extintos deixaram marcas na Lua: lava solidificada formam áreas escuras chamadas "mares". A criação da Lua ainda não é bem entendida. Muitos dizem que ela foi criada a partir da nuvem que gerou o Sistema Solar como os planetas, girando naturalmene em torno da Terra, porém, muitos acreditam que a bilhões de anos, na época da criação da Terra, um gigantesco asteróide se chocou com nosso planeta. O restos do choque voaram para o espaço, inclusive partes da Terra incandescentes. Estes restos começaram a girar em torno da Terra pela gravidade e acabaram se juntando, formando a Lua. Dados confirmam esta teoria, pois as amostras recolhidas nas expedições um dia já fora quentes e são muito parecidas com as da Terra.
Marte é o quarto planeta em distância do Sol e o último dos planetas rochosos. É totalmente coberto por uma poeira fina que é carregada por ventos em forma de tempestades de poeira. A atmosfera do planeta é basicamente formada por dióxido de carbono, nitrogênio, argônio , um pouco de oxigênio e poeira fina avermelhada, que deixa o céu marciano vermelho. Esta poeira é formada por dióxido de ferro, e por isso o planeta é chamado de o Planeta Enferrujado. Seu interior é formado por um núcleo rochoso sólido, coberto por um manto de silicato rochoso seguido por uma crosta rochosa sólida e gelo de água. O planeta foi bombardeado por muitos meteoros e muitos vulcões. Um deles, já extinto, é o maior do Sistema Solar, o Monte Olimpo. Ele é tão grande quanto o arquipélago do Havaí inteiro. A superfície também tem muitos cânions e montanhas, onde tem muito oxigênio. Em Marte tem mais oxigênio no solo que na Terra, porém a Terra tem mais oxigênio no ar que em Marte. Este planeta é também conhecido por Planeta Vermelho e tem dois satélites naturais: Fobos e Deimos. Uma expedição tripulada a Marte já está sendo estudada para o século XXI.
Saturno é o sexto planeta em distância do Sol. É um gigante gasoso quase tão grande quanto Júpiter, com o maior equador do Sistema Solar devido a grande velocidade de rotação - cerca de 10 horas - e sua baixa densidade. Se puséssemos Saturno em uma bacia d'água com o mesmo volume de Saturno, o planeta boiaria. Saturno é composto por um pequeno núcleo de rochas e gelo cercado por um manto de hidrogênio metálico líquido seguido por um manto exterior de hidrogênio líquido. Sua atmosfera é constituída principalmente de hidrogênio e hélio, com traços de amônia e metano. Saturno tem o mais espetacular sistemas de anéis do Sistema Solar. São sete anéis finos subdivididos em anéis cada vez menores que giram ao redor do equador. Os anéis principais são feitos de vários fragmentos de gelo pequenos e grandes. Visto por um telescópio, os anéis parecem um só. Saturno tem 22 satélites naturais conhecidos e é o planeta que tem mais satélites, sendo Titan o maior. Alguns astrônomos acreditam que há mais satélites desconhecidos.
Urano é o sétimo planeta em distância do Sol. Está duas vezes mais distante do Sol que Saturno e parece uma bola completamente lisa. Tem a inclinação mais estranha do Sistema Solar: Seu eixo tem mais de 180o e o polo norte é praticamente virado para o sul do Sistema Solar. É formado por um núcleo sólido rochoso coberto por um manto denso de água congelada e gasosa, amônia e metano. Sua atmosfera é composta por hidrogênio, hélio e metano e em torno de seu equador, Urano tem um sistema de 11 finos anéis negros de rochas e poeira. É um planeta frio. Sua temperatura mais alta é -209ºC. Foram descobertos 15 satélites naturais, sendo Titania o maior.
Netuno é o oitavo planeta em distância do Sol, o último e o menor dos planetas gasosos. É composto por um núcleo rochoso de silício, coberto por um manto de gelo de água, metano e amônia. Acima, uma atmosfera de hidrogênio, hélio e metano. Nela, está um sistema de tempestades chamado a Grande Mancha Escura, do tamanho da Terra. Seus ventos chegam a velocidade de 2000 km/h. Em torno do equador, um sistema de quatro anéis acompanha o movimento de rotação de Netuno, que dura cerca de 16 horas. Tem oito satélites naturais conhecidos, sendo Tritão o maior deles.
Plutão é o último planeta do Sistema Solar. Tem a mais estranha órbita de todos os planetas, passando a cada 20 anos em 248 por dentro da órbita de Netuno. Ela tem uma inclinação bastante diferenciada.
Plutão é o menor dos planetas e é composto por um grande núcleo rochoso, provavelmente de gelo, coberto por um manto de gelo, com uma superfície de água e metano congelados. Seu único satélite natural, Caronte, tem a metade de seu tamanho. Por isso, um gira em torno do outro, movimentando-se em torno de um eixo aparente entre os dois.
Por estas razões, Plutão não é considerado, por muitos astrônomos, um planeta, mas sim o maior componente (q seria semelhante à um asteróide ou cometa) de um cinturão além da órbita de Plutão, o Cinturão de Kuiper. Porém, um asteróide não teria atmosfera, como Plutão tem. Sua atmosfera é formada por metano misturado com nitrogênio. Nenhum asteróide teria um formado tão regular como o de Plutão. Isto põe em dúvida a respeito de Plutão, pois não se sabe ao certo se Plutão é ou não um planeta.
Asteróides
Asteróides são fragmentos de rocha da nebulosa que criou o Sistema Solar. Têm em média 1000 km de diâmetro, porém, a maioria é menor que isto. A maioria deles orbita o Sol no Cinturão de Asteróides, que fica entre as órbitas de Marte e Júpiter.
Porém, vários deles orbitam o Sol em pequenos aglomerados entre as órbitas dos planetas. Estes asteróides são restos de cometas que se evaporaram há milhões de anos atrás. Quando a Terra passa por um destes aglomerados, ela se choca com diversos pequenos asteróides, a que chamamos de Meteoros - quando simplismente caem mas não se chocam, são desintegrados antes disto pela atmosfera - ou Meteoritos - quando são grandes o suficiente para se chocarem com a superfície terrestre. Já que são restos de cometas, se vaporizam rapidamente, ou seja, a maioria deles são meteoros. Chamamos este evento de Chuva de Meteoros.
Chuva de meteoros Leonidas do ano de 1966. Foto tirada com 11 min. de exposição.
O maior asteróide conhecido é o asteróide Ceres. Próximos em tamanho estão os asteróides Ida e Gaspra. Foi descoberto a pouco tempo um asteróide que tem dois satélites, que nada mais são que dois pequenos asteróides. Foi descoberto a pouco tempo também, um novo tipo de asteróide que orbita o Sol em uma órbita dentro da órbita terrestre. Sendo assim, eles só são vistos no nascer do Sol e no pôr-do-Sol, o que oferece um certo risco à Terra. Eles podem nos acertar sem que sejam vistos, e alguns deles são tão grande que podem destruir a cidade do Rio de Janeiro ou levantar uma onda gigantesca que engoliria os litorais dos continentes. Eles causariam danos fatais à Terra.
Asteróides Mathilde, Gaspra e 243Ida, respecivamente.
Além da órbita de Plutão, está situado a Nuvem de Oort. Neste cinturão estão muitos asteróides, porém, pela distância do Sol, não seriam asteróides, mas bolas de gelo gigantes que giram em torno do Sol: os cometas.
Cometas
Os cometas podem ser originários de uma enorme nuvem: a Nuvem de Oort. Eles são constituídos de gases congelados e poeira e têm alguns km de diâmetro. Por isto são chamados de Bolas de Neve Sujas. Muitas vezes, um cometa é desviado da Nuvem de Oort , orbitando do Sol em uma trajetória elíptica. Quando o cometa se aproxima do Sol, sua superfície começa a se vaporizar pela ação do calor, fazendo uma brilhante cabeleira, uma cauda de gás e outra de poeira.
Cometa Hale Bopp: em torno do núcleo do cometa é visível a cabeleira, de onde saem as caudas de gás (azul, reta e fina) e de poeira (amarelada, mais curvada e grossa) No canto inferior esquerdo é visível a galáxia M31, a galáxia de Andrômeda.
A cauda de gás brilha pela radiação solar; a de poeira brilha pelo atrito da radiação solar com o núcleo, jogando aos poucos, poeira e pedaços do cometa incandescentes para longe. Os cometas são classificados por suas órbitas. Temos os cometas de Período Curto que fazem órbitas que chegam até as órbitas de Urano ou Netuno e que fariam parte do cinturão de Kupier, temos os cometas de Período Longo, que fazem órbitas que chegariam além de Plutão, fazendo parte da Nuvem de Oort, e temos os cometas de Período Muito Longo, que seriam uma variação dos cometas de Período Longo, tendo uma órbita bem maior, mas também fariam parte da Nuvem de Oort.
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