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Corpos menores do Sistema Solar
Lucas Guimarães
1
08 de Dezembro de 2015
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1. Satélites !
2. Asteroides !
3. Centauros
Classificação de corpos menores do SS
Classificação de objetos menores do Sistema Solar. Algumas das definições de diferentes tipos de objetos se sobrepõem.
Por exemplo, os maiores asteroides são também
classificados como planetas anões. Fonte:
Comins; Kaufmann, 2011, p. 255.
Introdução
• A formação do Sistema Solar ocorreu de forma bastante desordenada,
com planetesimais colidindo para formar
planetas e os seus satélites, durante bilhões de anos.
Por isso, o estudo desses corpos é importante para melhor compreensão da formação do SS.
Formação do Sistema Solar
• Os anéis ao redor da massa central - que deu origem ao Sol - se estruturariam para formar os planetas. Exceto um desses anéis não deu origem a um planeta - o Cinturão de Asteroides, que veremos mais adiante.
Introdução• O Sistema Solar contém elementos pesados, constituídos
das primeiras gerações de estrelas. !
• Colisões nos primórdios do Sistema Solar levaram à formação dos planetas. !
• Formação dos planetas interiores resultante de impactos de rochas e pequenas partículas do disco protoplanetário do Sistema Solar. !
• Muitos desses fragmentos são classificados como planetesimais, corpos que podem ter alguns quilômetros de diâmetro.
Introdução
Simulação da formação dos planetas interiores ao longo do tempo. Fonte: COMINS; KAUFMAN, 2011, p. 134.
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1. Satélites!!
2. Asteroides !
3. Centauros
Satélites de Marte
Fobos e Deimos corresponde aos nomes dos satélites de Marte que, na mitologia grega, significam "medo" e "pânico". Foram descobertos em 1877 por Asaph Hall. !Sugere-se que esses astros tenham se originado do Cinturão de Asteroides, localizado a 1,3 UA de Marte, com órbitas de grande excentricidade e, sendo assim, foram capturados pela gravidade de Marte.
Fobos Deimos
Satélites de MarteÉ um dos satél i tes com período orbital mais rápido (7,67h) - visto que dista a apenas 6 mil km de Marte. Nasce a Oeste e se põe a leste na superfície de Marte. Possui forma elipsoidal com dimensões de 27 x 21 x 19 km. É uma das poucas luas no Sistema Solar que orbita o planeta mais rapidamente que o período de rotação do próprio planeta. !
Fobos
Satélites de Marte
Lentamente, o satélite vai sendo despedaçado pelas forças de maré devidas a Marte.
Satélites de Marte
Possui período orbital de 30,3 horas. Suas dimensões são 15 x 12 x 11 km. Da mesma forma que Fobos, Deimos também possui uma super f ície marcada por crateras.
Deimos
Satélites de Júpiter
Estrutura interna
IoPeríodo orbital de 1,8 dias.
Possui rotação sincronizada com o planeta. Superfície
marcada por vulcões e gêiseres. Estima-se que
os vulcões lancem até 10 trilhões de toneladas de matéria por ano, a uma altura de até 500 km da
superfície, material suficiente para ressurgir Io a uma profundidade de 1
metro/século.
Europa
Constituído principalmente por rochas e silicatos, possui densidade próxima à da Lua. Além da Terra, seria um dos poucos lugares do
SS onde existiria água líquida em quantidades significativas. A temperatura na superfície varia entre os -148°C e - 223 °C.
Ganimedes
Maior satélite do SS, superando planetas como
Mercúrio. Possui um movimento rotacional
sincronizado, orbitando Júpiter em 7,2 dias. Semelhantemente a
Europa, possui um núcleo rico em ferro, um manto
rochoso e oceano líquido abaixo da superfície. A atmosfera é bastante
tênue.
Calisto
Superfície marcada por crateras, resultantes de impacto com um
grande asteroide. Período orbital de 16,7 dias. Atmosfera tênue
constituída de hidrogênio e dióxido de carbono. Semelhantemente a Ganimedes, há indícios de haver
um grande oceano líquido.
A ausência de ranhuras na superfície sugere que Calisto não teve atividade tectônica. O satélite simplesmente congelou-se rapidamente. Temperaturas superficiais oscilando entre os 80K e 155 K.
Satélites de Saturno
Exceto Phoebe e Iapetus, as demais luas de Saturno localizam-se no plano equatorial do mesmo. São divididas em 3 grupos: 1) Titã - a 6ª maior; 2) luas congeladas - Mimas, Encélado, Tétis, Dione, Rhea, Iapetus; 3) luas menores
- Phoebe, Hiperion, etc. À exceção de Phoebe, todas as luas de Saturno orbitam em um movimento de rotação síncrono.
Satélites de Saturno
Satélites de Saturno
Apenas 7 das 60 luas de Saturno possuem formato esférico.
Titã
Juntamente com Vênus, e Terra, Titã possui uma atmosfera densa (com pressão de 1,5 atm). Isso pode indicar a existência de um núcleo rochoso de
silicatos, envolvido em camadas de gelo
Constituído de rochas e gelo, é a maior lua de Saturno, com
uma massa de 1,37E23 kg. Foi a primeira lua encontrada com
uma atmosfera, sendo esta constituída de Nitrogênio (99%)
e Metano (1%). Foram encontrados também vários hidrocarbonetos - acetileno,
etileno, hidrogênio cianídrico, etc. A
Satélites de Urano
Muito do que sabemos sobre as luas de Urano se deve à sonda espacial Voyager, que descobriu mais 10 luas, totalizando 15. Além de Puck, com
diâmetro de 170 km, as 9 luas têm diâmetros entre os 40 a 80 km.
Movem-se no plano equatorial do planeta e
giram na mesma direção que o planeta gira.
Miranda, a menor das luas, possui um diâmetro menor que 320 km, enquanto que TItânia e Oberon possuem
1580 e 1550 km, respectivamente
Satélites de Netuno
As duas luas mais conhecidas de Netuno são Tritão e Nereida. Tritão tem diâmetro de 2720 km, sendo este um dos maiores satélites do Sistema Solar, enquanto que Nereida possui diâmetro de 355 km. O período de rotação de Tritão é de 5 dias, com uma órbita inclinada em 20° em relação ao plano equatorial de Netuno. Já Nereida possui uma órbita bastante excêntrica (e = 0,75), com distâncias em relação a Netuno variando de 1 a 10 milhões de km.
Satélites de Netuno
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3. Centauros
Asteroides
São corpos de forma irregular, rochosos e menos massivos que um planeta. O tamanho desses corpos pode ser medido quando um asteroide oculta uma estrela.
• O tamanho de um asteroide pode ser medido quando este oculta uma estrela. É possível, a partir daí, obter a refletividade da luz visível e a emissão de infravermelho (na faixa dos 10 micrometros), conhecendo-se também a distância do asteroide em relação ao Sol, de modo que o fluxo de energia solar incidente na superfície do asteroide é dado por:
Determinando o raio de um asteroide
• É possível também obtermos Albedo - fração da luz refletida de volta ao espaço, a partir do fluxo luminoso observado da Terra, dado por: !!!!!!!
• Este fluxo pode ser medido e então determinarmos a quantidade R²A. A fração de energia absorvida, 1 - A, aquece o asteroide e é reemitida para o espaço na frequência do infravermelho, que pode ser medido na Terra.
Determinando o raio de um asteroide
• A razão entre o fluxo visível observado e o fluxo infravermelho, é dada por: !!!!!!
• A partir dessa medida, determinamos A e utilizamos esse valor na relação R²A, e, finalmente, calculamos R, manipulando a equação anterior.
Determinando o raio de um asteroide
• Observações da refletividade na superfície de asteroides fornecem algumas informações sobre a composição dos mesmos, visto que possuem grande proporção de refletividade, desde o asteroide Nysa, com diâmetro de 82 km e Albedo de 35%, até Cybele, com diâmetro de 280 km e Albedo de apenas 2%. Asteroides de baixo albedo contêm um percentual substancial de componentes escuros, tais como carbono e magnetita.
Determinando o raio de um asteroide
• Com base nos albedos, composições no Cinturão de Asteroides variam bastante com a distância em relação ao Sol. Próximo à órbita de Marte, quase todos os asteroides são brilhantes (apelidados de tipos S). !
• Enquanto que a distâncias maiores (3 UA), 80% dos asteroides são do tipo C - os mais escuros.
Determinando o raio de um asteroide
Cinturão de Asteroides
Concentra mais de 90% dos asteroides conhecidos. O semi-eixo maior das órbitas desses corpos oscila entre os 2,2 e 3,3 UA.
Ceres
Foi descoberto por G. Piazzi, em 1801. Possui um diâmetro de 1000 km.Estudos sugerem que Ceres tem um núcleo rochoso e uma camada
exterior de gelo. É classificado também como planeta anão.
Vesta
Descoberto por William Olbers, em 1807,
possui diâmetro de 530 km. Está
localizado no cinturão de asteroides, a 2,4
UA do Sol. Superfície caracterizada por rocha basáltica.
Lacunas de Kirkwood
Corresponde a locais "vazios" do Cinturão de Asteroides onde ocorre ressonância gravitacional devido à gravidade de Júpiter.
Asteroides do Cinturão de Kuiper
O catálogo de asteroides dessa região contêm o registro de mais de 1000 objetos que foram descobertos, sendo Eris o maior deles,
observado pela primeira vez em 2003. Com 2400 km de diâmetro, está a uma distância de 97 UA do Sol.
O Cinturão de Kuiper foi predito na primeira metade do séc. XX, reaparecendo em
meados dos anos 1970 com simulações
numéricas do movimento de cometas
de longo período.
Outros corpos do KB
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3. Centauros
Centauros
Centauros
Foi classificado também como cometa, após a identificação de uma coma envolta neste. Orbita a uma distância média de 14 UA do
Sol, com uma excentricidade de 0,37.
São pequenos objetos situados entre Júpiter e Netuno. Um dos mais conhecidos é o objeto
2060 Quiron.
Centauros
Classificação dos objetos conforme cores que foram observadas
(10199) Chariklo
É o maior asteroide centauro conhecido do SS, com diâmetro de 250 km. Foi descoberto em meados dos anos 1970. Recentemente, com a
participação de pesquisadores brasileiros, descobriu-se a existência de um sistema de anéis do Centauro, através da observação de ocultações deste em uma estrela. Localiza-se a 14 UA do Sol, e possui uma órbita estável.
Referências[1] CANIATO, R. (Re)Descobrindo a Astronomia. Campinas - SP: Editora Átomo, 2013. ![2] COMINS, N. F.; KAUFMANN III, W. J. Discovering the Universe. New York: W. H. Freeman and Company, 2011. ![3] ZEILIK, M.; GREGORY, S. A.; SMITH, E. v. P. Astronomy and Astrophysics. ZEILIK, Michael; Philadelphia: Saunders College Pub., c1987. 2nd ed., v. 1. ![4] A formação do Sistema Solar. Disponível em: <http://www.das.inpe.br/ciaa/cd/HTML/sistema_solar/3_4.htm>, acesso em 28 nov. 2015. ![5] Corpos menores do Sistema Solar. Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.br/comast/comast.htm>, acesso em: 28 nov. 2015.
