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Introdução à AstronomiaIntrodução à AstronomiaSemestre: 2014 1Semestre: 2014 1Semestre: 2014.1Semestre: 2014.1
Sergio Sergio ScaranoScarano Jr Jr 19/05/201419/05/2014
Observando o Nível do MarObservando o Nível do MarO efeito observado de maré alta e maré baixaO efeito observado de maré alta e maré baixa.
Maré alta
Maré baixa
Nível do mar
Intervalo de Tempo Entre MarésIntervalo de Tempo Entre MarésExiste um ciclo de repetição das marés
12h25m 12h25m
Existe um ciclo de repetição das marés.
00h00m
03h06m
12h25m
15h31m
00h50m
03h56m
Preamar
Baixa-mar
06h12m 18h27m
09h19m 21h44m
12h25m
Relação Entre Marés e Posição da Lua no CéuRelação Entre Marés e Posição da Lua no CéuDependendo não apenas da fase mas da posição da Lua no céu o desnível
Zênite
Dependendo não apenas da fase, mas da posição da Lua no céu, o desnívelda maré pode ser mais alto ou mais baixo.
Meio-dia
PSMarébaixa
lunar
EMaréalta
N S
W
Maré
Meia-noitelunar
altaMarébaixa
Explicação do dia solar e do dia lunarExplicação do dia solar e do dia lunarA é d f di ó di d id à dif t di l di
Sol Dia Solar24h00m00s
As marés se defasam dia após dia devido à diferença entre dia solar e dialunar.
Lua
Dia Lunar24h50m28s
Órbitada Terra
Dia
DiaSolar
DiaLunar
Meio dia
Órbitada Lua
Glub-glub...
1PS
2
PS
PSPS 8
SeqüênciaSeqüênciada Maréda Maré
37 da Maréda MaréGlub-glub...
PS
4PS
PS5
PS
6
PSPS
Influência da fase da Lua sobre a altura da maréInfluência da fase da Lua sobre a altura da maréA i t id d d é é f ã d i ã l ti d L d
Di 1 7 14 22 29
A intensidade das marés é uma função da posição relativa da Lua e doSol, o que se reflete nas fases da Lua.
Dia 1 7 14 22 29
Preamar
Baixa marBaixa-mar
Luacheia
Luanova
Quartominguante
QuartoCrescente
Luacheia
Causa das MarésCausa das MarésA maré está associada ao conceito de força gravitacional diferencial noç g
sistema Terra, Sol e Lua.
PCD MFP
FCFD
M
F = G.M.m/d2FC
FPFD
-FC-FC-FC CC
FP - FCF F FP - FCFD - FC
http://astro.unl.edu/classaction/animations/lunarcycles/tidesim.html
Defasagem entre maré alta ou baixa e meioDefasagem entre maré alta ou baixa e meio--dia lunardia lunar
nar
unar
nar
eam
ar
eam
ar
eam
ar
Mei
o-di
a lu
n
Mei
a-no
ite l
Mei
o-di
a lu
n
Preamar Pre
Pre
PreM M M
Baixa-marso
luna
r
cer l
unar
Bai
xam
ar
Bai
xam
ar
Oca
s
Nas
cB B
PS
E
N S
W
Marés em Marés em Vista superior
baciasbaciassuperior da baía
PSPS
N S
E
W
Contribuição da maré solar e Contribuição da maré solar e da maré lunarda maré lunar
Solarda maré lunarda maré lunar
1
2,5Lunar
Tipos de MarésTipos de Marés
Maré de Sizígea
LuaNova
CheiaLua
LuaQuarto
C tCrescente
Maré deMaré deQuadratura
Estrutura interna da TerraEstrutura interna da Terra
Núcleo
CrostaCrosta
Magma
CrostaCrosta
Marés TerrestresMarés Terrestres Lua
~ 15 cmPlaca
15 cm
Placa
MagmaM
gpastoso Magma
pastoso
PlacaPlaca
Placa
Gravidade Marés
Atrito
Cal
or
Rotaçãoda Terra
Ciclicidadedas marés
C
Perda deenergia cinéticaenergia cinética
de rotação
A Terra estáA Terra estáe ro
taçã
o
rota
ção
+2,3ms/seculo
parandoparandode girar !de girar !
cida
de d
e
ríodo
de
r
TempoVelo
c
Per
Translação atual da LuaTranslação atual da Lua
TranslaçãoTranslação da Terra daqui Muitos Anosda Terra daqui Muitos Anos
Sol
Longitude eclíptica de Longitude eclíptica de SpicaSpica segundo segundo TimocharisTimocharis (273 a .C.)(273 a .C.)
Terra
Sol Lsol
TerraL
A
Luaeclipsada
B
L = Lsol + A
1 Ano --> 360 ot t L eclipsadat - tEP --> Lsol
A + B = 180 o
Spica L = 172 o
Longitude eclíptica de Longitude eclíptica de SpicaSpica segundo segundo HiparcosHiparcos (129 a .C.)(129 a .C.)
Sol
Terra
Lsol
Terra
L
Luaeclipsada
A
B
L = Lsol + A
1 Ano --> 360 ot t L eclipsadat – tEP --> Lsol
A + B = 180 o
Spica L = 174 o
RetrogradaçãoRetrogradação do Equinócio segundo do Equinócio segundo HiparcosHiparcos (129 a .C.)(129 a .C.)
’Timocharis: 172º (273 a .C.)
Hipóteses:
Hiparcos : 174º (129 a .C.)
Hipóteses:
Timocharis errou TerraTimocharis errou. Terra172º
Spica se deslocoude 2º em 144 anos.
174º
O ponto Vernal retrocedeu p2 º em 144 anos.
Spica
Precessão dos equinóciosPrecessão dos equinóciosMovimento cíclico dos pontos dos equinócios ao longo da eclíptica, na
PN
PN'
direção oeste com um período de ~26000 anos.
'
Movimento do Pólo Celeste e do Plano do EquadorMovimento do Pólo Celeste e do Plano do EquadorInversão da época das estações do ano pela mudança da direção de
PN
p ç p ç çinclinação da Terra. Estações se adiantam se não consideramos o ano trópico.
PN1
Hoje PN2
PNPN3
Daqui a13 mil anoshttp://faculty.ifmo.ru/butikov/Applets/Gyroscope.html
ConstelaçõesConstelações PolaresPolares
6000
8000
C f id
10000Cisne
4000
Cefeidas
12000
Lira4000
14000
PNE2000
Dragão
UrsaMenor
16000
PNE
18000
Hércules
- 2000
18000
- 400020000
Forças agentes na Terra bojudaForças agentes na Terra bojuda
F = força gravitacional entre o Sol e o centro da Terra suposta esféricaF = G m M / d2
PNC = força centrífuga devido à translação da Terra em torno do Sol
F G.m.M / d
C = 2 d
FF F2
PNC = 2.d
Plano do equador
F
C
F12
CC2G1
G2O
C1
PS
Terra
F1 < F < F2
C > C > CC1 > C > C2
Resultantes e componentes agentes na Terra bojudaResultantes e componentes agentes na Terra bojuda
Resultantes
R F C
PN
F1 < F < F2
Resultantes
Plano do equadore
R2 = F2 - C2
R1 = C1 - F1G1
G2OC1 > C > C2
1 1 1
PS
Componentes
Plano do equador
eR2
G1
G2OH1H2V R
V2
1V1 R1H = componente equatorialV = componente polar
Efeito das componentes equatoriaisEfeito das componentes equatoriaisPNPN
Plano do equador
eG1
G2OH1 H2
PSo raio polar (de 6 357 km) ao raio equatorial (6 378 km)
PN
p ( ) q ( )
PN
G2O
PS
G1Alongar o equador
PS
Achatar os pólos
Efeito das componentes polaresEfeito das componentes polaresPN
Plano doeG O V2 Plano do equador
eG1G2
OV1
V2
PS
Pl dPlano do equador
Torque que tende a girar o plano dogirar o plano do
equador em direção ao plano da eclíptica
NutaçãoNutaçãoÉ a flutuação dos planos de referência em torno de um plano médioÉ a flutuação dos planos de referência em torno de um plano médio.
Costuma-se dizer que a nutação é a parte oscilatória de pequeno período.
PNE
PN
NutaçãoNutação ((BradleyBradley, 1748), 1748)
Dragão
ação
g
Dec
lina
1974
1991
19371955
Ascensão Reta1900
19181937
Tprincipal= 18,6 anos
Características Gerais de Planetas e Planetas AnõesCaracterísticas Gerais de Planetas e Planetas Anões
Características Gerais de Planetas e Planetas AnõesCaracterísticas Gerais de Planetas e Planetas Anões
Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Netuno PlutãoPeríodo de Revolução (d=dias. a=anos)
87.9d 224.7d 365.25d 686.98d 11.86a 29.46a 84.04a 164.8a 247.7a
Período de Rotação (d=dias. h=hora) 58.6d -243d 23h56m 24h37m 9h48m 10h12m -17h54m 19h6m 6d9h
Distância média ao Sol (UA) 0.387 0.723 1 1.524 5.203 9.539 19.18 30.06 39.44
Di tâ i édiDistância média ao Sol (106km) 57.9 108.2 149.6 227.9 778.4 1423.6 2867 4488 5909
Diâmetro Equatorial (km) 4878 12100 12756 6786 142984 120536 51108 49538 2228
Inclinação da ÓrbitaInclinação da Órbita em Relação Eclíptica
7° 3.4° 0° 1.9° 1.3° 2.5° 0.8° 1.8° 17.2°
Inclinação do Eixo 0.1° 177° 23° 27' 25° 59' 3° 05' 27° 44' 98° 30° 120°
Achatamento 0 0 0.003 0.005 0.06 0.1 0.03 0.02 -
Características Gerais de Planetas e Planetas AnõesCaracterísticas Gerais de Planetas e Planetas Anões
Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Netuno PlutãoNo. de Satélites Conhecidos
0 0 1 2 65 62 27 14 5ConhecidosMassa (MTerra) 0.055 0.815 1 0.107 317.9 95.2 14.6 17.2 0.002
Massa (kg) 3.30×1023 4.87×1024 5.97×1024 6.42×1023 1.90×1027 5.69×1026 8.70×1025 1.03×1026 1.3×1022
DensidadeDensidade (g/cm3) 5.4 5.2 5.5 3.9 1.3 0.7 1.3 1.6 2
Gravidade Superficial
l ã à 0.37 0.88 1 0.38 2.64 1.15 1.17 1.18 0.11em relação à Terra (gTerra)
0.37 0.88 1 0.38 2.64 1.15 1.17 1.18 0.11
Velocidade de Escape (km/s) 4.3 10.4 11.2 5 60 35.4 21 24 1.21
Excentricidade da Órbita 0.206 0.0068 0.0167 0.093 0.048 0.056 0.046 0.01 0.248
Principais traços de 98%CO2 78%N2 95%CO2 90%H 97%H 83%H. 74%HComponentes
Atmosfera
traços de Na.He.H.O
98%CO2. 3.5%N
78%N2. 21%O2
95%CO2. 3%N
90%H. 10%He
97%H. 3%He 15%He.CH
4
74%H. 25%He.CH4
CH.N.CO
Temperatura (C) (S=Sólido. 407(S) dia -
183(S) it-43(n) 470(S) 22(S) -23(S) -150(n) -180(n) -210(n) -220(n) -218(S)( ) (
n=nuvens) 183(S) noite 470(S) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
Definição Moderna de PlanetaDefinição Moderna de PlanetaPela convenção da IAU de 2006, um objeto para ser considerado planeta
deve:
Formação do Universo e formação do SolFormação do Universo e formação do SolBi BBig-Bang
Formaçãodo Sol
SolAtual
13 - 15 bilhões de anos 4,6 bi
Cosmogonia
Cosmologia
“Pilares da Criação” “Pilares da Criação” –– A Nebulosa da ÁguiaA Nebulosa da Águia