Universo

O Universo e seus Fenómenos ■

Sistema Solar

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Eclipses

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Fases da Lua Orientação: Prof. Doutor Mário Talaia Elaborado: Paulo Sol & Pedro Dias (alunos do curso de Física e Química – Ensino ) SAIR

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Sistema Solar

O Sistema Solar

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Sol

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Mercúrio

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Vénus

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Terra

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Marte

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Júpiter

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Saturno

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Urano

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Neptuno

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Plutão

Sol

A Humanidade não ficará na Terra para sempre, mas na sua busca de luz e espaço irá primeiro timidamente penetrar para lá dos confins da atmosfera, e mais tarde conquistar para si própria todo o espaço perto do Sol. - Konstantin E. Tsiolkovsky

Diâmetro equatorial Massa Densidade Dia (período de rotação) Distância média á Terra Temperatura média à superfície Idade (biliões de anos) Principal composição química (%) Hidrogénio Hélio Oxigénio Carbono Nitrogénio Néon Ferro Silício Magnésio Enxofre Todos os restantes

1392000 km 1,99 x 1030 kg 1,41 645,6 horas 1,50 x 108 km 5700 ºK 4,5 92,1 7,8 0,061 0,03 0,0084 0,0076 0,0037 0,0031 0,0024 0,0015 0,0015

Mercúrio Diâmetro equatorial Massa Densidade Dia (período de rotação) Gravidade à superfície Distância média ao Sol Ano (duração da rotação em torno do Sol) Temperatura média à superfície Composição atmosférica (%) Hélio Sódio Oxigénio Outros Quando os homens atingem um objectivo, não deviam voltar para trás. Plutarco

-

4878 km 3,29 x 1023 kg 5,43 58,6 dias 2,78 m/s 2 5,99 x 107 km 87,97 dias 179 ºC 42 42 15 1

Vénus Diâmetro equatorial Massa Densidade Dia (período de rotação) Gravidade à superfície Distância média ao Sol Ano (duração da rotação em torno do Sol) Temperatura média à superfície Composição atmosférica (%) Dióxido de Carbono Nitrogénio Vestígios de: Dióxido de enxofre, vapor de água, monóxido de carbono, árgon, hélio, neón, cloreto de hidrogénio e fluoreto de hidrogénio. Advance in science comes by laying brick upon brick, not by sudden erection of fairy palaces. - J. S. Huxley

12104 km 4,87 x 1024 kg 5,21 243 dias 8,61 m/s 2 1,10 x 108 km 224,7 dias 482 ºC 96 3+

Terra Diâmetro equatorial Massa Densidade Dia (período de rotação) Gravidade à superfície Distância média ao Sol Ano (duração da rotação em torno do Sol) Temperatura média à superfície Composição atmosférica (%) Azoto Oxigénio Outros A minha visão do nosso planeta era um relance de divindade. -Edgar Mitchell, EUA

12756,27 km 5,97 x 1024 kg 5,52 23,93 horas 9,78 m/s2 1,5 x 108 km 365,2 dias 15 ºC 77 21 2

Terra. A camada superficial da Terra, a crosta ou crusta, tem uma espessura média de 30 km, sobre as áreas continentais. Mas , é muito mais fina (apenas de cerca de 10 km), nas regiões por baixo dos oceanos. A crusta compõe-se sobretudo por rochas ígneas, com uma densidade média de 3000 kg por metro cúbico. Abaixo deste limite a densidade aumenta progressivamente até cerca de 5000 kg por metro cúbico.

Superfície e interior da Terra.

Terra Vs Lua A Terra possui um único satélite, a Lua. Terra e Lua, são companheiras no espaço, afectam-se fortemente e constituem um caso invulgar no sistema solar. A Lua tem mais de 1/4 do diâmetro da Terra. O material trazido do solo lunar e recolhido pelas missões Apollo e Luna, revelou que este tem uma composição semelhante ao solo terrestre, apresentando contudo, algumas diferenças significativas. Ao olharmos a Lua damo-nos conta de dois tipos de solo, um mais reflector, brilhante, constituído por terreno acidentado, outro menos reflector, escuro, constituído por planícies, a que Galileu chamou «mares».

Terra Vs Lua.

* Movimento de Rotação da Terra. * Movimento de Translação da Lua em torno da Terra.

Marte

Where there is no vision, the people perish. - Proverbs 29:18

Diâmetro equatorial Massa Densidade Dia (período de rotação) Gravidade à superfície Distância média ao Sol Ano (duração da rotação em torno do Sol) Temperatura média à superfície Composição atmosférica (%) Dióxido de carbono Azoto Árgon Oxigénio Monóxido de carbono Água Néon Kripton Xénon Ozono

6794 km 6,42 x 1023 kg 3,95 24,62 horas 3,72 m/s 2 227,9 x 108 km 686,98 dias - 63 ºC 95,32 2,7 1,6 0,13 0,07 0,03 0,00025 0,00003 0,000008 0,000003

Júpiter Diâmetro equatorial Massa Densidade Dia (período de rotação) Gravidade à superfície Distância média ao Sol Ano (duração da rotação em torno do Sol) Composição atmosférica (%) Hidrogénio Hélio Então eu senti-me como um observador dos céus quando um novo planeta entra no alcance da sua vista. - John Keats

142800 km 1,90 x 1027 kg 1,32 9,84 horas 23,47 m/s2 7,78 x 108 km 11,86 anos 90 10

Saturno

Diâmetro equatorial Massa Densidade Dia (período de rotação) Gravidade à superfície Distância média ao Sol Ano (duração da rotação em torno do Sol) Composição atmosférica (%) Hidrogénio Hélio É difícil dizer o que é impossível, porque o sonho de ontem é a esperança de hoje e a realidade de amanhã. - Robert Goddard

119536 km 5,68 x 1026 kg 0,78 10,21 horas 9,49 m/s 2 1,43 x 109 km 29,46 anos 97 3

Urano Diâmetro equatorial Massa Densidade Dia (período de rotação) Gravidade à superfície Distância média ao Sol Ano (duração da rotação em torno do Sol) Composição atmosférica (%) Hidrogénio Hélio Metano O importante é nunca parar de questionar. - Albert Einstein

51800 km 8,70 x 1025 kg 1,26 - 16,30 horas 9,78 m/s2 2,87 x 109 km 84,00 anos 83 15 2

Neptuno Diâmetro equatorial Massa Densidade Dia (período de rotação) Gravidade à superfície Distância média ao Sol Ano (duração da rotação em torno do Sol) Composição atmosférica (%) Hidrogénio Hélio Metano Na longa corrida os homens apenas atingem aquilo a que aspiram. - Thoreau

49500 km 1,03 x 1026 kg 1,64 16,11 horas 13,69 m/s 2 4,50 x 109 km 164,8 anos 85 13 2

Plutão Diâmetro equatorial Massa Densidade Dia (período de rotação) Gravidade à superfície Distância média ao Sol Ano (duração da rotação em torno do Sol) Composição atmosférica (%) Metano Azoto Come wander with me, she said, Into regions yet untrod; And read what is still unreadn the manuscripts of God. - Longfellow

2500 km 1,60 x 1022 kg 2,05 - 153,6 horas 0,39 m/s2 5,89 x 109 km 248 anos 0,3

Eclipses Um eclipse acontece sempre que um corpo entra na sombra de outro. Assim, quando a Lua entra na sombra da Terra, acontece um eclipse lunar. Quando a Terra é atingida pela sombra da Lua, acontece um eclipse solar.

Na parte inferior da figura ao lado, vemos a região da umbra e da penumbra da sombra. Na parte superior, vemos a aparência da fonte para os pontos A a D na sombra.

Eclipse s. Quando um corpo extenso (não pontual) é iluminado por outro corpo extenso definem-se duas regiões de sombra: •umbra: região da sombra que não recebe luz de nenhum ponto da fonte. •penumbra: região da sombra que recebe luz de alguns pontos da fonte.

A órbita da Terra em torno do Sol, e a órbita da Lua em torno da Terra, não estão no mesmo plano, ou ocorreria um eclipse da Lua a cada Lua Cheia, e um eclipse do Sol a cada Lua Nova.

Eclipses .. Linha dos Nodos

O plano da órbita da Lua em torno da Terra não é o mesmo plano que o da órbita da Terra em torno do Sol. O plano da órbita da Lua está inclinado 5,2 ° em relação ao plano da órbita da Terra. Portanto só ocorrem eclipses quando a Lua está na fase de Lua Cheia ou Nova, e quando o Sol está sobre a linha dos nodos, que é a linha de intersecção do plano da órbita da Terra em torno do Sol com o plano da órbita da Lua em torno da Terra.

Eclipses. .. Eclipses do Sol e da Lua são os eventos mais espectaculares do céu. Um eclipse solar ocorre quando a Lua está entre a Terra e o Sol. De acordo com a definição estrita, um eclipse do Sol não é um eclipse, mas sim uma ocultação. Se o disco inteiro do Sol está atrás da Lua, o eclipse é total. Caso contrário, é parcial. Se a Lua está próxima de seu apogeu, o diâmetro da Lua é menor que o do Sol, e ocorre um eclipse anular.

Um eclipse total da Lua acontece quando a Lua fica inteiramente imersa na umbra da Terra; se somente parte dela passa pela umbra, e resto passa pela penumbra, o eclipse é parcial. Se a Lua passa somente na penumbra, o eclipse é penumbral. Um eclipse total é sempre acompanhado das fases penumbral e parcial. Um eclipse penumbral é difí cil de ver diretamente com o olho, pois o brilho da Lua permance quase igual. Durante a fase total, a Lua aparece vermelha porque parte da luz vermelha é refractada na atmosfera da Terra.

Eclipses.. .. Durante um eclipse solar, a umbra da Lua na Terra tem sempre menos que 270 km de largura. Como a sombra se move a pelo menos 34 km/min para Leste, devido à órbita da Lua em torno da Terra, o máximo de um eclipse dura no máximo 7 1/2 minutos. Portanto um eclipse solar total só é visível, se o clima permitir, em uma estreita faixa sobre a Terra, chamada de caminho do eclipse. Em uma região de aproximadamente 3000 km de cada lado do caminho do eclipse, ocorre um eclipse parcial.

Um eclipse lunar ocorre quando a Lua entra na sombra da Terra. À diståncia da Lua, 384 mil km, a sombra da Terra, que se extende por 1,4 milhões de km, cobre aproximadamente 4 luas cheias. Em contraste com um eclipse do Sol, que só é visível em uma pequena região da Terra, um eclipse da Lua é visível por todos que possam ver a Lua. Como um eclipse da Lua pode ser visto, se o clima permitir, de todo a parte noturna da Terra, eclipses da Lua são muito mais frequentes que eclipses do Sol, de um dado local na Terra. A duração máxima de um eclipse lunar é 3,8 hr, e a duração da fase total é sempre menor que 1,7 hr.

Eclipses ( Simulação videográfica )

Faça “click” na caixa ao lado, para ver a simulação.

Fases da Lua À medida que a Lua viaja à volta da Terra ao longo do mês, ela passa por um ciclo de fases, durante o qual a sua forma parece variar gradualmente. Esse fenómeno é bem compreendido desde a Antiguidade. Acredita-se que o grego Anaxágoras ( 430 a.C.), já conhecia a sua causa, e Aristóteles (384 - 322 a.C.) registrou a explicação correcta do fenómeno: as fases da Lua resultam do facto de que ela não é um corpo luminoso, e sim um corpo iluminado pela luz do Sol. A face iluminada da Lua é aquela que está voltada para o Sol. A fase da lua representa o quanto dessa face iluminada está voltada também para a Terra.

Fases da Lua. As quatro fases principais do ciclo são: Lua Nova: a face iluminada não pode ser vista da Terra. •A Lua está na mesma direcção do Sol, e portanto está no céu durante o dia. •A Lua nasce às 6h e põe-se às 18h. Lua Quarto-Crescente: metade do disco iluminado pode ser visto da Terra. Vista do hemisfério sul da Terra, a forma da Lua lembra a letra C (vista do hemisfério norte lembra a letra D). •Lua e Sol, vistos da Terra, estão separados de 90°. •a Lua está a leste do Sol, que portanto ilumina o lado Oeste •a Lua nasce ao meio-dia e põe-se à meia-noite Lua Cheia todo a face iluminada da Lua está voltada para a Terra. A Lua está no céu durante toda a noite, com a forma de um disco. •Lua e Sol, vistos da terra, estão em direcções opostas, separados de 180°, ou 12h. •a Lua nasce às 18h e põe-se às 6h do dia seguinte. Lua Quarto-Minguante metade do disco iluminado pode ser visto da Terra, como em Quarto-Crescente. Vista do hemisfério sul da Terra, a forma da Lua lembra a letra D (vista do hemisfério norte lembra a letra C) •a Lua está a oeste do Sol, que ilumina o lado leste •a Lua nasce à meia-noite e põe-se ao meio-dia O intervalo de tempo entre duas fases iguais consecutivas é de 29d 12h 44m 2.9s ( 29,5 dias). Essa é a duração do mês sinódico, ou lunação, ou período sinódico da Lua.

Fases da Lua.. O período sideral da Lua, ou mês sideral é o tempo necessário para a Lua completar uma volta em torno da Terra, em relação a uma estrela. A sua duração é de 27d 7h 43m 11s, sendo portanto 2,25 dias mais curto do que o mês sinódico. O intervalo de tempo entre duas fase s iguais consecutivas, de 29d 12h 44m 2.9s, o período sinódico da Lua, é 2,25 dias maior do que o período sideral da Lua porque nos 27,25 dia s em que a Lua faz uma volta completa em relação às estrelas, o Sol deslocou aproximadamente 27° (27 dias x 1°/dia) para leste, e portanto será necessário mais 2 dias [27°/(13°/dia)] para a Lua se deslocar estes 27° e estar na mesma posição em relação ao Sol.

Fases da Lua...

* Simulação das Fases da Lua.