Daniela Lazzaro

Julho 2007

CCiências iências PPlanetárias: lanetárias: um curso introdutório um curso introdutório

Aula 1: O Sistema Solar e sua formação

Aula 2: Interiores e Superfícies

Aula 3: Atmosferas e Magnetosferas

Aula 4: As Diversas Populações do Sistema Solar

SolMercúrioVênusTerraMarte

Planetas -

JúpiterSaturno

UranoNetuno

Ceres

Planetas Anões – Plutão

Eris

Asteróides

Pequenos Corpos – TNO

Cometas

Satélites/Binários

Anéis

Satélites/Binários

Satélites/Binários

Poeira

Planetas

Poeira

Asteróides

Obj. TransNetunianos

Cometas

Satélites/Binários

Anéis

Cinturão de Asteróides

Cinturão Transnetuniano

Nuvem de Oort

Composição igualrochas + metais

silicatos ferro, níquel

2/3 1/3núcleo denso + crosta leve

“diferenciação”

líquidos em algum momento T ~1300 K

pouco H + muito O

composição “oxidada”

Planetas terrestres

Júpiter Saturno

Composição: 75% H + 25% He

Urano Netuno

núcleo J-S

formados juntos

H2O CH4 NH3 C2H6 C2H2

metano etano acetileno

água ammonia hidrocarbonetos

Júpiter, Saturno cristais ammonia

Nuvens superiores: Urano metano

Netuno “neblina”

Planetas Gigantes muito H + pouco O

composição “reduzida”

forças externas (crateras)

superfícies modificadas

forças internas (vulcões, terremotos)

diferenças calor interno níveis de atividade

calor primitivo acreção

corpos pequenos corpos grandes

esfriam rapidamente retém mais calor

Mundos mortos:Mercúrio, Marte

Mundos ativos: Terra, Venus

Planetas Terrestres: Atividade Geológica

primordial + gerada internamente

Júpiter = 4 x 1017W Saturno = 2 x 1017W

(= energia solar absorvida) separação H-He

forma gotículas que caem no núcleo

diferenciação

Netuno: pequena mesma temperatura!Urano: não tem

Planetas Gigantes: Energia Interna

Planetas Anões

Ceres maior asteróidePlutão e Eris maiores TNO

1) Um planeta do Sistema Solar é um corpo celeste que: (a) está em órbita em torno do Sol, (b) tem massa suficiente para atingir uma forma de equilíbrio hidrostático (c) tem esvaziado a região vizinha à sua órbita;(2) Um planeta-anão é um corpo celeste que: (a) está em órbita em torno do Sol, (b) tem massa suficiente para atingir uma forma de equilíbrio hidrostático (c) não tem esvaziado a região vizinha à sua órbita (d) não é um satélite;(3) Todos os demais corpos, com exceção dos satélites, em órbita em torno do Sol devem ser referidos coletivamente como “Pequenos Corpos do Sistema Solar”.

2003 EL612005 FY9

90377 Sedna90482 Orcus50000 Quaoar20000 Varuna28978 Ixion55565 2002 AW197 4 Vesta 2 Pallas 10 Hygiea

Candidatos a Planeta Anão

Cinturão de Asteróides

Durante a formação, na região entre Marte e Júpiter:Júpiter cresce muito rapidamente ….

perturbações gravitacionais aumentam as velocidades na região … o regime de fragmentação se inicia … a acresção na região para … a massa é removida da região ...

Asteróides

Distribuição de tamanhos

Evolução colisional

Fragmentos + famílias

Ceres

Vesta

Pallas

Formasirregulares

Rotação -curva de luz

Elementosprópriosa´, sin(I´)a´, e´

integrais de movimento

famílias

Transporte de NEAs/meteoritos

Acondrito Basáltico

Condrito ordinário

Ferroso

AcondritoOriginários de corpos distintos

Meteoritos

Piroxênio

Olivina

Níquel-ferro

Feldspato

Composição

1992 QB1: primeiro objeto do CTN

julho 2007: 1285 objetos

Cinturão Trans-Netuniano (CTN)(Cinturão de Kuiper ou de Edgeworth-Kuiper)

Postulado: 1949-1951 (Edgeworth, Kuiper)Proposto: 1980 (Fernandez)Descoberto: 1992 (Jewitt)

cubewanosplutinos

cometas SPcentaurosespalhados

“cubewanos”= objetos com órbita similar

1992 QB1

90377 Sedna

Descoberto: 14 nov. 2003Elementos orbitais: distância heliocêntrica = 90.32 0.02 UA

semi-eixo maior = 480 40 UA (531.65)excentricidade = 0.84 0.01 (0.857)inclinação = 11.927 distância do periélio = 76 UAatinge periélio em 2075 260 diasperíodo = 10500 anos (12260)

1950 Jan Oort analisando as órbitas de 46 cometas conhecidos na época:

Reservatório de cometas além de 50.000 UA

aorig = a, antes de ser perturbado pelos planetas

1

a

energia orbitalpor unidade de massa

0 1 (10-3UA-1)

Nuvem de Oort - Cometas

LP

CP

1980 J. Fernandez re-analisando as órbitas

Halley - Giotto

Borrelly – Deep Space

Wild 2 - Stardust

Tempel-1 – Deep Impact

Chuvas de meteoros

Nome Data Cometa P Lyrid 21 Abr. Thatcher 415Perseid 11 Ago. Swift-Tuttle 105Draconid 9 Out. Giacobini-Zinner 7Orionid 20 Out. Halley 76Taurid 31 Out. Enke 3Leonidios 16 Nov. Tempel-Tuttle 33Geminid 13 Dez. Phaethon* 1,4

Poeira

Banda Zodiacal

Banda Zodiacal

Descobertas pelo IRAS em 1980

Bandas associadasa algumas famíliasdo Cinturão deasteróides

Nesvorný et al. 2006

SatélitesPropriedades físicasGrandes: raio > 1000kmIntermediários: 400 < raio < 1500km Pequenos: raio < 300km

Propriedades dinâmicas

a moderado

Regulares: e pequeno

i pequeno

------------------------------------------------------- a muito pequeno/grande

Irregulares: e grande

i grande

Formados junto com planeta

Capturados

MartePhobos + Deimosórbitas irregulares

capturados

Júpiter(Galileo 1610)4 regulares + 59 irregulares

Saturno1 grande + 59 pequenos (19/07/2007)

Urano5 regulares + 22 irregulares

Netuno1 grande - irregular12 pequenos - irregulares

Plutão - CaronteD (km): 2200 - 1200km

Satélites/Binários deplanetas anões e pequenos corpos

Dactyl

Asteróides22 Kalliope (MB) – Linus45 Eugenia (MB) – Petit-Prince87 Sylvia (MB) – Remus e Romulus90 Antiope (MB) – 1121 Hermione (MB) – 1243 Ida (MB) – Dactyl283 Emma (MB) – 1617 Patroculs (Troiano) – Menoetius762 Pulcova (MB) – 11212 Berna (MB) - 1 Transnetunianos

47171 1999 TC36 (plutino) – 158534 Logos (cubewano) – Zoe65489 Ceto (SDO) – Phorcys79360 1997 CS29 (cubewano) – 182075 2000 YW134 (SDO) – 1134340 Pluto (plutino) – Charon, Nix, Hydra136108 2003 EL61(cubewano) – 2136199 Eris (SDO) – Dysnomia1998 WW31 (cubewano) – 12001 QG298 (plutino) -1

10

10

Forças de maré

Terra diminui rotação~2 milisegundos / 100anosafasta ~4cm/100anos

Lua órbita síncrona

24 h 47 d

Anéis Planetários

Saturno: Galileo 1610 (forma irregular), 1659 Huygens (anél)H = centenas de metros; D ~ 200.000km

Urano: Elliot 1977 ocultações estelaresH: dezenas de metros; D ~ 10km

Júpiter: Voyager 1979 imagemH: dezenas de metros; D ~ centenas de km

Netuno: Sicardy et al. 1985 ocultações arcos

Limite de Roche Fm > Fg r < 2,4 (pl / )1/2 Rpl

Satélites “pastores”

FIM