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COMETAS

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL INSTITUTO DE FÍSICA Mestrado Profissional em Ensino de Física Ensino de Astronomia Profª: Dra. Maria de Fátima Oliveira Saraiva Aluno: Jader da Silva Neto. COMETAS

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  1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SULINSTITUTO DE FÍSICAMestrado Profissional em Ensino de FísicaEnsino de AstronomiaProfª: Dra. Maria de Fátima Oliveira Saraiva Aluno: Jader da Silva Neto

  2. COMETAS • Corpos pequenos, frágeis e irregulares, compostos de uma mistura de grãos não-voláteis e gases congelados. • Têm órbitas altamente elípticas, que os trazem para muito perto do Sol e os jogam para além da órbita de Plutão. • Quando desviados para o interior do sistema solar, não sobrevivem mais do que 1000 passagens periélicas.

  3. Perdem apenas cerca de 1% da sua massa em cada passagem pelo Sol, podendo ser vistos várias vezes; • Quando no periélio são vistos logo após o pôr do Sol ou antes do nascer; • Distante do Sol, o núcleo é sólido e quando se aproxima (Júpiter - Saturno), sua superfície esquenta, evaporando as substâncias voláteis, que carregam pequenas partículas sólidas, formando a coma do cometa.

  4. ESTRUTURA FÍSICA NÚCLEO • É o próprio cometa quando está longe do Sol. • É sólido (≈10 km de diâmetro), composto por uma espécie de gelo sujo. • A cada passagem pelo Sol seu diâmetro diminui alguns metros.

  5. COMA • Tem a forma de uma atmosfera (cujo volume pode ser muito maior que a Terra) sobre o núcleo. • É mais brilhante do que a cauda à qual dá origem. • A presença de componentes à base de hidrogênio, e de oxigênio revela que a constituição do cometa é água.

  6. CAUDA • Formada pela pressão eletromagnética e pelo vento solar; • São astros de pouca consistência, 1 km3 cúbico de cauda tem apenas 5 g de massa; • Cauda de plasma: é reta e azul (monóxido de carbono ionizado pelo vento solar);

  7. Cauda de poeira neutra: é curva e amarelada (reflexo da luz solar), é mais larga e segue a órbita kepleriana (mais distante do Sol mais devagar andam as partículas);

  8. Cometa West - 1975

  9. A coma e a cauda atingem, em média, uma extensão de dez mil a cem milhões de vezes o diâmetro do núcleo.

  10. ORIGEM Jan Hendrik Oort (1950) • Nuvem de Oort: (restos do sistema solar solidificados) origina os cometas de longo período; • Está distribuída de forma esférica ao redor do Sol (≈ 100.000 U.A.), muito além da órbita de Netuno; • Anomalias gravitacionais provocadas pelas estrelas próximas, podem tirar alguns corpos de suas posições e atraí-los para o Sol;

  11. Gerard Peter Kuiper (1951) • Origem dos cometas de curto período, que foi confirmado em 1970 por simulações numéricas; • Os cometas vêm de uma região plana, coincidente com o plano das órbitas dos planetas (Cinturão de Kuiper); • Tem início logo após a órbita de Netuno (≈ 30 a 100 U.A. do Sol);

  12. ÓRBITA • Parabólica e Hiperbólica – são os cometas não periódicos (se aproximam uma única vez do Sol e retornam ao espaço inter-estelar). • Elíptica - são os cometas periódicos. Órbita geralmente provocada pela influência gravitacional dos planetas, principalmente Júpiter e Saturno.

  13. FATORES QUE ATUAM NA DESAGREGAÇÃO DO NÚCLEO • Perda constante de material; • Choques com outras partículas que se movem pelo céu; • Repulsão entre partículas resultantes da pressão da radiação e da ação do vento solar; • Campo gravitacional dos planetas gigantes como Júpiter;

  14. Núcleo heterogêneo e frágil;

  15. COMETA HALLEY • Em 1705, Edmund Halley, previu que o cometa visto em 1531, 1607 e 1682, retornaria em 1758; • Núcleo poroso (≈ 0,1g/cm3), talvez por que há muita sujeira remanescente depois do gelo se evaporar; • Período médio é de 76 anos (74,4 anos em 1835 – 1910 e 79,4 anos em 451 - 530); • Afélio a 35,2 U.A. e Periélio a 0,591 U.A. do Sol;

  16. COMETA MCNAUGHT • Período estimado em 4000 anos; • Magnitude -5 no hemisfério norte e 1,5 no hemisfério sul; • 100 vezes mais brilhante que o Halley; • É o mais brilhante dos últimos 40 anos (West em 1975 tinha magnitude -7);

  17. Fotografado por João Santos/ SOAR Telescope

  18. Fotografado por João Santos/ SOAR Telescope

  19. ASTERÓIDES • Grupo de pequenos corpos (planetas menores) com órbitas situadas entre as órbitas de Marte e Júpiter (Cinturão de Asteróides); • Os grandes asteróides têm densidade da ordem de 2,5 g/cm3; • Acredita-se que são restos do processo de formação do Sistema Solar (4,6 bilhões de anos); • Há muitos cientistas que acreditam que alguns asteróides são núcleos de cometas extintos;

  20. Cinturão de asteróides

  21. A partir de 1992 foram descobertos asteróides além da órbita de Netuno; • Plutão está na região dos objetos transnetunianos; • Refletem a luz de modo semelhante aos cometas do Cinturão de Kuiper (propriedades e origem comuns);

  22. Tipo C • Material rochoso, à base de carbono e silício; • Escuros como o carvão; • Compreende cerca de 60% dos asteróides; • Situam-se mais próximos de Júpiter; Tipo S • Mistura de rochas e metais; • Refletem mais luz do que o tipo C; • Constituem 30% dos asteróides;

  23. Tipo M • Inteiramente metálicos (Ferro e Níquel); • Compreende 10% do total); • Refletem mais luz do que o tipo S; • Os de tipo S e M tendem a se situar nas órbitas mais internas do cinturão;

  24. LEI DE TITIUS E BODE • Relação matemática, empírica, que estabelece as distâncias dos planetas ao Sol: d = 0,4 + 0,3 x 2n

  25. Nesta época, procurava-se um planeta entre Marte e Júpiter, conforme previsto na Lei de Titius e Bode; • Em 1 de Janeiro de 1801, o italiano Giuzeppe Piazzi descobriu Ceres,  entre Marte e Júpiter a distância de 2,77 U.A.; • Seu diâmetro foi estimado em 1000 km e com massa de um centésimo da massa da Lua (muito pequeno para ser um planeta);

  26. Pensou-se que o planeta previsto pela Lei de Titius e Bode havia explodido; • Hoje, acredita-se que estes pedaços de matéria são restos da formação planetária que nunca chegaram a formar um planeta; • Em 1802, Heinrich Olbers descobriu-se Pallas (500 m de diâmetro e orbita com um ângulo de 35˚ em relação ao cinturão);

  27. Olbers também descobriu Vesta (hoje o mais brilhante); • Estima-se que existam mais de meio milhão de asteróides com mais de 500 m de diâmetro e mesmo assim, a massa total não ultrapassa 1/1000 da massa da Terra;

  28. COLISÃO COM A TERRA • Asteróides em rota de colisão com a Terra são chamados meteoróides; • Quando atingem nossa atmosfera, ocorre queima de matéria, formando um raio de luz (meteoro – meteoron = fenômeno no céu); • Se não queima por completo, atinge a superfície da Terra – meteorito;

  29. Cerca de 25 milhões de asteróides caem na Terra por dia, a grande maioria com algumas microgramas; • No dia 7 de janeiro de 2002, um asteróide passou a 600 mil quilômetros de distância da Terra, duas vezes a distância Terra-Lua (considerada muito pequena em termos astronômicos); • Em 8 de março de 2002, outro asteróide, passou a somente 461 mil quilômetros de distância;

  30. Cratera Barringer, no Arizona, com 1,2 km de diâmetro e 50 mil anos

  31. Sibéria, 1908: tamanho de um campo de futebol; • Sibéria, 1947: asteróide de ferro-níquel (≈ 100 ton) se rompeu no ar, deixou mais de 106 crateras, de até 28 m de diâmetro e 6 m de profundidade. Mais de 28 toneladas em 9000 meteoritos foram recuperados (o maior com 1745 kg);

  32. Em 18 de janeiro de 2000, um meteoro explodiu sobre o Canadá, gerando uma bola de fogo brilhante detectada por satélites e sismógrafos. Foi recuperado um pedaço de 850 g do meteoro (estimado em 200 toneladas e 5 m de diâmetro).

  33. A extinção dos dinossauros (65 milhões de anos) é consistente com o impacto de um asteróide de mais de 10 km de diâmetro, que abriu uma cratera de 200 km de diâmetro no México, liberando energia equivalente a 5 bilhões de bombas atômicas como a usada sobre Hiroshima.

  34. Alterações climáticas atingiram a Terra, com um esfriamento na superfície e a existência de uma fina camada de argila com uma alta taxa de irídio. Uma grande nuvem de pó se espalhou por todo o planeta, reduzindo a fotossíntese e causando a morte dos dinossauros por falta de alimentos.

  35. Apófis • Tem 320 m de extensão; • Passa em 2029 a 35 mil km da Terra;

  36. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • http://www.apolo11.com/ • http://www.if.ufrgs.br/oei/hip.html • http://neo.jpl.nasa.gov/ • http://www.observatório.ufmg.br • http://www.spaceweather.com • OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: Editora da Universidade/UFRGS, 2000.

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