Geografia – 1º ano do Ensino Médio Professora: Beatriz Pias

A Terra e o Universo

Universo

- universus- todo inteiro

O que é Universo?

Universo:conjunto de

estrelas, planetas, galáxias e outros objetos celestes inseridos no sistema espaço-temporal que obedecem às leis físicas conhecidas

Ano Luz – unidade de distância equivalente à distância que a luz percorre no vácuo em 1 ano.

A luz desloca-se a uma velocidade de aproximadamente 300 mil quilômetros por segundo.

Um ano luz – aproximadamente 9,5 trilhões km Terra e a Lua: aproximadamente 384 mil km- 1,25 segundos luz Sol e Terra- 150 milhões de km 8 minutos luz

Para calcular quanto mede 1 ano-luz em quilômetros, você precisa saber que a velocidade da luz no vácuo é de 299.792,458 quilômetros por segundo (km/s) e que o ano da definição é o do nosso calendário, chamado de Ano Gregoriano Médio, que é de 365,2425 dias. Então, se a cada segundo de tempo a luz percorre 299792,458 km, ela vai andar 60 vezes mais em 1 minuto, o que dá 17.987.547,48 km. Se anda isso em 1 minuto, vai andar 60 vezes mais em 1 hora, o que dá 1.079.252.848,8 km. Se anda isso em 1 hora, vai andar 24 vezes mais em 1 dia, o que dá 25.902.068.371,2 km. Finalmente, se anda isso em 1 dia, vai andar 365,2425 vezes mais em 1 ano, o que dá 9460536207068,016 km.

(9,5 trilhões)

Como se formou o Universo?

De acordo com a teoria do Big Bang, há cerca de 14,7 bilhões de anos o Universo teria se formado a partir de uma gigantesca explosão. Antes desse processo, toda matéria e energia se encontravam concentradas como uma quente e densa esfera. Desse modo, com a suposta explosão, a energia liberada expandiu as matérias e formou o Universo

Big Bang

- enquanto o Universo se expande, a radiação e a matéria contida se esfriam ( princípio de Friedmann)

O Big Bang

A Lei de Hubble implica que, em algum tempo no passado, todas as galáxias e tudo o mais no Universo – matéria e radiação – estava confinado num único ponto naquele instante.

Houve então uma

grande explosão

e o Universo que vemos hoje seria uma conseqüência dessa detonação primordial.

Supondo que as velocidades das galáxias permaneçam constantes no tempo, a idade do Universo pode ser assim estimada:

t t H

Para o valor atual de H, obtém-se

t H

= 13,6 bilhões de anos!

Ruth Bruno IF/UFF

Ruth Bruno IF/UFF

O Universo em expansão

background.uchicago.edu/.../expansion.gif

Vivemos em um Universo em expansão

Ruth Bruno IF/UFF

Do Big Bang até hoje

www.lancs.ac.uk/ug/salkelda/Pics/Universe_exp...

Ruth Bruno IF/UFF

Onde foi o Big Bang?

O Big Bang

não

foi uma explosão em um universo vazio.

O Big Bang envolveu o universo

inteiro –

a radiação nele contida, mas o não apenas a matéria e

próprio

universo.

As galáxias não se afastam umas das outras em um universo em repouso. O universo é que está em expansão.

Para entender melhor ...

www.lcsd.gov.hk/

O Big Bang aconteceu em todos os lugares

Clareando ainda mais as idéias...

physics.uoregon.edu

As moedas grudadas na superfície do balão se afastam umas das outras à medida que o balão é inflado. Similarmente as galáxias se afastam umas das outras à medida que o universo expande.

Ruth Bruno IF/UFF

Slipher  observou as linhas de emissão e absorção do espectro de galáxias e notou que quase todas as linhas estavam deslocadas para maiores comprimentos de onda (redshift).

z

 

obs

 

rep



rep

Espectro: Relaciona a intensidade de radiação transmitida, absorvida ou refletida em função do comprimento de onda ou frequência da dita radiação .

Redshift

cse.ssl.berkeley.edu/.../pics/bt2lf0615_a.jpg Ruth Bruno IF/UFF

A Recessão

Hubble interpretou as observações de Slipher como deslocamentos Doppler e conclui que quase todas as galáxias estão se afastando da Via Láctea.

Denomina-se efeito Doppler a alteração da frequência notada pelo observador em virtude do movimento relativo de aproximação ou afastamento entre uma fonte de Ruth Bruno odin.physastro.mnsu.edu ondas e o observador. http://astro.if.ufrgs.br/univ/ IF/UFF

Combinado as medidas de velocidade feitas por Slipher com as suas próprias medidas de distância dessas galáxias, Hubble chegou à importante conclusão: A velocidade com que uma galáxia se move, afastando-se de nós, é proporcional à sua distância.

Lei de Hubble

imagine.gsfc.nasa.gov

v



Hr H

 23

km

/(

s

.

Ma

.

l

) Ruth Bruno IF/UFF

Antes do Big Bang

O Big Bang representa o começo do universo inteiro – massa, energia, espaço e tempo tiveram origem naquele instante.

Como o tempo não existia, a noção do “antes” não faz qualquer sentido.

Esta não é, entretanto, a visão de todos os cosmologistas. Para alguns deles a própria teoria se encarregará de explicar a singularidade e então poderemos responder a questão do que aconteceu antes .

Ruth Bruno IF/UFF

Cientistas de mais de 50 países participaram da construção do maior acelerador de partículas do Essa parece ser a mais ambiciosa mundo formar um grão de areia. , uma máquina gigantesca que levou cerca de quatorze anos para ser construída e um gasto de aproximadamente US$ 8 bilhões. experiência de todos os tempos, experiência que tem como foco principal a recriação do Big Bang, a explosão que teria dado origem ao Universo. Localizada entre a França e a Suíça, essa máquina está construída em uma profundidade de cem metros e tem extensão de pouco mais de 27 quilômetros. Essa aparelhagem possui quatro pontos principais nos quais foram construídos gigantescos detectores construídos especialmente para poder detectar e visualizar as partículas tão pequenas que é preciso juntar milhões delas para

De acordo com a Relatividade Geral, a matéria altera a natureza do espaço-tempo. A matéria molda a geometria do espaço.

Quanto mais massa, maior a distorção. O grau de distorção –curvatura – deve ser o mesmo em qualquer lugar e corresponde, portanto, às possibilidades previstas para o destino do Universo.

A Geometria do Espaço

physics.uoregon.edu aether.lbl.gov/www/science/geometry.gif Ruth Bruno IF/UFF

Galáxia-

em torno de um é um grande aglomerado de bilhões de estrelas e outros objetos astronômicos (nebulosas de vários tipos, aglomerado estelares, etc.), unidos por forças gravitacionais e girando

centro de massa

comum.

As nebulosas

são nuvens de poeira,

hidrogênio

e Hélio .São constantemente regiões de formação estelar, .Como o processo de formação das estrelas é muito violento, os restos de materiais lançados ao espaço por ocasião da grande explosão formam um grande número de

planetas

sistemas planetários.

e de

Nebulosa da Tarântula

Pertence: Grande Nuvem de Magalhães

Galáxias

As galáxias são formadas por agrupamentos de vários corpos celestes, principalmente por planetas, estrelas, poeira cósmica e outros elementos astronômicos que ficam em um centro comum. A força da gravidade é a principal responsável pela união dos componentes de uma determinada galáxia

Andrômeda galáxia espiral

As galáxias espirais são assim denominadas devido à sua morfologia, quando vistas de "cima" apresentam uma clara estrutura em espiral em volta de um núcleo.

Pequena Nuvem de Magalhães

é uma galáxia irregular

Grande Nuvem de Magalhães é uma galáxia anã satélite que orbita em torno da estrelas Via Láctea . O seu diâmetro é vinte vezes menor do que o da Via Láctea e o seu número de dez vezes menor.

Galáxias irregulares são um tipo de galáxia que apresentam uma estrutura morfológica desordenada ou caótica, ou seja, não possuem formas elípticas ou espirais, mas sim forma indefinida. Geralmente esse tipo de galáxia tem uma grande quantidade de estrelas recém-nascidas e continuam a proliferar novas estrelas estando sempre em intensa atividade.

Galáxia elíptica gigante

NGC 1316

.

As galáxias elípticas são um tipo de galáxia que apresentam forma esférica, e não têm estrutura em forma de espiral. A grande maioria dessas galáxias têm pouco gás, pouca poeira e poucas estrelas jovens.

Galáxia -Via Láctea

Existem na Via Láctea cerca de 150 bilhões de estrelas

Estrelas As estrelas menores que o Sol têm menor temperatura e seu brilho é alaranjado ou avermelhado. As como o Sol têm temperatura média e o seu brilho é amarelado. E as maiores têm maior temperatura e um brilho branco-azulado.

Estrelas –

são corpos gasosos, dotados de luz própria e possuidoras de elevadas temperaturas e pressão A segunda estrela mais próxima da Terra é Próxima Centauri, que se encontra a uma distância 270 mil vezes maior, assim sua luz demora 4 anos e 4 meses para chegar até nós.

O Sistema Solar

INTRODUÇÃO  O sistema solar é formado pela nossa estrela, o Sol, pelos oito planetas com suas luas e pelos anéis, pelos planetas anões, asteróides e pelos cometas.

 O que são esses astros? Quais são seus tamanhos? Como se movimentam?

Do que são formados? Qual sua origem?

A EVOLU

Ç

ÃO DO CONHECIMENTO SOBRE O SISTEMA SOLAR Uma das questões fundamentais da Humanidade é entender o Universo que a cerca e do qual faz parte. O sistema solar, até a poucos séculos, constituía todo o Universo conhecido. É relativamente recente a noção de que as estrelas que vemos no céu são astros similares ao Sol; mas muito mais distantes. A observação do céu noturno, ainda na Antigüidade, mostrou ao Homem que alguns astros se movimentam contra um fundo de "estrelas fixas". Esses objetos celestes foram chamados planetas, isto é, astros errantes, pois planeta vem do grego e significa errante. São eles: a Lua, Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. Hoje o significado da palavra planeta é diferente, e não mais chamamos a Lua de planeta. Mas, o que é a Lua? E o que são os hoje chamados planetas?

Muito se pensou sobre a distribuição e a organização dos astros no céu. O modelo que dominou o pensamento filosófico europeu até o século XVI é o chamado modelo geocêntrico, sistematizado por Ptolomeu (astrônomo, matemático e geógrafo) no século II, a partir de idéias preexistentes.

Com o objetivo de explicar com mais simplicidade o movimento dos planetas, o astrônomo polonês Nicolau Copérnico (1473-1543) propôs, em 1543, o modelo heliocêntrico

O astrônomo e físico italiano Galileu Galilei (1564-1642), no início do século XVII, foi o primeiro a observar o céu com o auxílio de um telescópio. Entre as suas descobertas estão as fases de Vênus e os satélites de Júpiter. Essas observações corroboravam o modelo heliocêntrico.

O modelo de Copérnico, porém, ainda possuía problemas ao considerar as órbitas dos planetas circunferências perfeitas.

Foi o astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630), no início do século XVII, quem mostrou que as órbitas planetárias eram elípticas. Para isso, ele contou com as observações do astrônomo dinamarquês Tycho Brahe (1546-1601), do qual foi assistente durante o último ano de vida. Os dados obtidos por Brahe eram os mais precisos da época e no limite do que o olho humano, sem auxílio de instrumentos, pode conseguir. E foi tentando explicar esses dados que ele propôs três leis que descrevem corretamente os movimentos dos planetas.

Com o trabalho de Kepler passou-se a saber como os planetas se movimentavam ao redor do Sol. Mas ainda restava uma pergunta básica: por quê?

Foi só com a Teoria da Gravitação Universal do físico e matemático inglês Isaac Newton (1643-1727), publicada em 1687, que isso foi respondido. A teoria da gravitação mostra que os corpos se atraem uns aos outros, isto é, um corpo cria em torno de si um campo gravitacional que é sentido por todos os outros corpos. Esse campo gravitacional é tanto mais intenso quanto maior a massa do corpo, e decresce proporcionalmente com o quadrado da distância. Essa é a razão porque a Terra está ligada ao Sol, por exemplo. Dois corpos atraem-se com forças proporcionais às massas e inversamente proporcionais ao quadrado da distância entre seus centros.

Em escalas astronômicas a força gravitacional é dominante e rege grande parte dos fenômenos celestes. Newton, em sua teoria, também descreveu exatamente como um corpo se movimenta quando sujeito a uma certa força, qualquer que seja sua natureza. Com esses dois fundamentos foi possível entender a dinâmica do sistema solar.

Desse modo, no final do século XVIII, os movimentos dos maiores corpos do sistema solar eram explicados tanto do ponto de vista de sua descrição, como de sua causa. Porém, como o sistema solar surgiu?

O filósofo alemão Immanuel Kant (1724-1804) foi o primeiro a propor a hipótese nebular em 1755, que foi posteriormente desenvolvida pelo matemático francês Pierre-Simon de Laplace (1749 1827). Ela considera que o sistema solar formou-se a partir de uma nuvem de gás e poeira em rotação.

Apesar de outras teorias terem surgido, esta é ainda a teoria mais aceita sobre a formação do sistema solar e do Sol e é corroborada por observações de outras estrelas.

Distância da Terra: 150.000.000km

Temperatura do centro:17.000.000ºC 5.500ºC As estrelas são classificadas de acordo com seu brilho ou magnitude, em 21 grandezas.



SOL

Para os padrões do Universo, o Sol é uma estrela de porte médio para pequeno. Está em plena meia-idade, com algo em torno

.

Portanto, vá se preparando.

Atualmente, sabe-se que em torno dele gravitam pelo menos oito planetas, três planetas anões, 1.600

asteróides

, 138 satélites um grande número de cometas. Sua massa é 333.000 vezes a da Terra e o seu volume 1.400.000 vezes. A distância do nosso planeta ao Sol é de cerca de 150 milhões de quilômetros . A luz solar demora cerca de 8 minutos para chegar à Terra.

OS PLANETAS E SEUS SAT

É

LITES     Ao redor do Sol orbitam oito planetas, que em ordem de proximidade média ao Sol são: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

Os planetas podem ser divididos em dois tipos: planetas telúricos (similares à Terra) e planetas jovianos (similares a Júpiter).

Os planetas telúricos são: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.

Os jovianos são: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

Sistema Solar

Planeta



1. Planeta é um corpo celeste que:

 

a) está em órbita ao redor do Sol; b) possui massa suficiente para que a sua gravidade, agindo sobre as forças de coesão do corpo sólido, mantenha-o em equilíbrio hidrostático, ou seja, em uma forma quase esférica;



c) tenha eliminado os corpos capazes de se deslocar sobre uma órbita próxima, ou seja, tenha a sua órbita desimpedida.



Planeta - anão

2. Planeta anão é um corpo celeste que:  a) está em órbita ao redor do Sol;  b) não tenha eliminado os corpos capazes de se deslocar sobre uma órbita próxima, ou seja, não tenha a sua órbita desimpedida; c) não seja um satélite.

Éris

Constelação –

existem 88 constelações

Temperatura diurna média: 350ºC Distância do Sol: 57.900.000km

É o planeta mais próximo ao Sol. Como seu período orbital é relativamente curto e sua rotação muito lenta, em Mercúrio um ano tem apenas um dia e meio. A temperatura da superfície varia de 450ºC positivos,na face voltada para o Sol, a 180ºC negativos,na face escura

Atmosfera opaca de óxido de carbono

Temperatura da superfície:350ºC

É o planeta mais semelhante à Terra em termos de tamanho e massa. A superfície está eternamente escondida sob pesadas nuvens de dióxido de carbono, que lança chuvas de ácidos sulfúrico sobre o solo. O efeito estufa causado pelo manto gasoso faz desse planeta o mais quente do Sistema Solar.

Rotação:23h 56 min 04 seg Translação: 365 dias, 5 horas,48 min, 46 seg Distância do Sol; 149.600.000km

Hidrogênio

A atmosfera terrestre é formada basicamente por nitrogênio (78 %), que faz com que o nosso planeta seja azul quando visto de fora.

A LUA

 A Lua é um satélite relativamente particular dentro do sistema solar, pois possui um tamanho comparável ao da Terra. Sua massa é apenas 80 vezes menor que a da Terra. O tamanho da Lua é apenas 1/4 do da Terra. Assim, do ponto de vista físico, o conjunto Terra-Lua poderia ser definido como um sistema binário

Entre as possíveis teorias para explicar a formação lunar, existe a de formação conjunta com a Terra e posterior separação, captura, ou mesmo formação inicial em separado. A teoria mais aceita atualmente diz que a Terra sofreu o impacto de um objeto de massa muito alta (como Marte, por exemplo) e nesse processo uma parte da Terra foi ejetada e formou a Lua.

Possui na superfície crateras como as da Lua e também vales e vulcões semelhantes ao da terra.

O quarto planeta a partir do Sol é bem menor que a Terra , mas é o que apresenta o ambiente mais parecido com o nosso. Sua atmosfera, muito rarefeita,é composta principalmente de gás carbônico,nitrogênio,argônio e oxigênio. A temperatura média , de cerca de 60º C negativos,não permite a existência de água em estado líquido.

Marte possui dois satélites, Fobos e Deimos (em grego, Medo e Terror), cujos nomes representam os dois filhos do deus da guerra, Ares, na mitologia grega. São pequenos, da ordem de 10 km de raio, e possuem forma irregular, como a de uma batata. São provavelmente asteróides capturados pela gravidade do planeta.

Distância do Sol:778.300.000km

Quatro satélites de Júpiter destacam-se por seu tamanho: Io, Europa, Ganímedes e Calisto

Maior planeta do sistema solar e o quinto a partir do Sol.Seu Satélite Europa é um dos que mais atraem a atenção dos astrônomos. Debaixo da crosta de gelo que recobre o satélite, pode existir um oceano líquido onde prolifere a vida

É cercado por anéis de partículas cobertas de gelo Distância do Sol: 1.427.000.000km

É o segundo maior planeta do Sistema Solar e tem como principal característica os anéis perfeitamente visíveis até mesmo por telescópios menos potentes. Os anéis são constituídos de milhões de partículas sólidas, resultantes da desagregação de satélites naturais.

A cor verde se deve à atmosfera rica em metano

Esse planeta possui uma característica única : gira deitado, tendo sempre um dos pólos voltado diretamente para o Sol. Com isso, cada pólo passa 84 anos em total e luminoso verão e outros 84 anos em pleno inverno escuro.

É um planeta gasoso.As nuvens, constituídas sobretudo de hidrogênio, Hélio e metano, atingem uma temperatura de 214ºC negativos e são agitadas por ventos de até 2 mil quilômetros por hora.Seus principais satélites são Tritão e Nereida.

ASTERÓIDES

– pequenos corpos celestes entre órbita de Marte e Júpiter

Planeta anão

BURACO NEGRO

Órbita- trajetória curva de um corpo no espaço influenciado por um corpo de maior massa

SATÉLITE - astros que giram ao redor dos planetas

COMETAS

6,6 anos 76 anos

Núcleo ( parte central e sólida-gelo, poeira,rocha), Cabeleira ou coma (nuvem gasosa ),Cauda (rastro deixado pelo cometa)

Meteoro

COMETA É uma grande bola de gelo - formada pela junção de vários gases - que vaga pelo espaço. O cometa é uma espécie de "sobra" do processo de formação dos grandes planetas gasosos do sistema solar, como Júpiter e Saturno. Este bloco gelado que você vê aqui é só uma minúscula parte de todo o cometa, é o seu núcleo sólido, que em geral tem uns 6 km de diâmetro ASTERÓIDE Enquanto o cometa é uma bola de gases congelados, o asteróide é uma grande pedra espacial. Também é uma "sobra" do sistema solar, mas uma sobra do processo de formação dos planetas rochosos, como Terra e Marte. Com formato irregular, a maioria dos asteróides tem cerca de 1 km de diâmetro - mas alguns podem chegar a centenas de quilômetros!

METEORÓIDE É um asteróide pequeno. Não há um limite exato, mas a partir de 1 km de diâmetro as pedras espaciais costumam ser chamadas de asteróides. A maior parte dos meteoróides equivale a grãos de areia. Mas esses são quase imperceptíveis: toneladas se dirigem à atmosfera da Terra todos os dias. Já meteoróides com uns 4 m de diâmetro deixam sinais mais evidentes