ASTRONOMIA DO SISTEMA SOLAR (AGA292)NÃO HÁ PERMISSÃO DE USO PARCIAL OU TOTAL DESTE MATERIAL PARA OUTRAS FINALIDADES.

INTERIOR PLANETÁRIO

ASTRONOMIA DO SISTEMA SOLAR (AGA292)NÃO HÁ PERMISSÃO DE USO PARCIAL OU TOTAL DESTE MATERIAL PARA OUTRAS FINALIDADES.

INTERIOR PLANETÁRIO (QRV�3LFD]]LR

,$*863�����

Origem e evoluOrigem e evoluçãção de um corpo planeto de um corpo planetááriorio

� UHIOHWH�VH�QD�FRPSRVLomR�GR�LQWHULRU��

� DV�ILJXUDV�JHROyJLFDV�GHFRUUHP�GR�WUDQVSRUWH�GR�FDORU�LQWHUQR�DWp D�VXSHUItFLH

� D�H[LVWrQFLD�GH�FDPSR�PDJQpWLFR�DXWR�VXVWHQWiYHO�H�RX�LQGX]LGR�UHTXHUHP�UHVHUYDWyULR�GH�IOXLGR�FRQGXWRU�LQWHUQR�HP�PRYLPHQWR

� XPD�FDPDGD�IOXtGD�DWXD�FRPR�LQWHUIDFH�HQWUH�DV�FDPDGDV�LQWHUQD�H�H[WHUQD�!�D�SURSDJDomR�GH�RQGDV�VtVPLFDV�VHUmR�DIHWDGDV�SHOR�HVWDGR�ItVLFR�GR�LQWHULRU

Origem e evoluOrigem e evoluçãção de um corpo planeto de um corpo planetááriorio

� D�IRUPD�GR�FDPSR�JUDYLWDFLRQDO�HVWi LQWLPDPHQWH�UHODFLRQDGD�FRP�D��GLVWULEXLomR�GD�PDVVD���������������������������

→ R�DFKDWDPHQWR�GR�FDPSR�JUDYLWDFLRQDO�UHYHOD�D�FRQFHQWUDomR�GH�PDVVD�QR�LQWHULRU

� XP�SDUkPHWUR�LPSRUWDQWH SDUD�D�GHWHUPLQDomR�GD�GLVWULEXLomR�GH�PDVVD�p R�YDORU�PpGLR�GH�GHQVLGDGH�QDV�UHJL}HV�LQFRPSUHVVtYHLV�TXH�LQGLFDP�FRPR�D�PDVVD�HVWiGLVWULEXtGD�HP�XP�YROXPH�XQLWiULR��������������������������������������

→ WE�UHIOHWH�DV�WUDQVLo}HV�GH�IDVH�GH�PLQHUDLV�FDXVDGD�SHOR�SHVR�GDV�FDPDGDV�VXSHULRUHV

Planetas terrestres (telPlanetas terrestres (telúúricos)ricos)

�FDUDFWHUL]DGRV�SRU�SRXFD�PDVVD��WDPDQKRV�SHTXHQRV��GHQVLGDGHV�HOHYDGDV�VH�FRPSDUDGDV�DRV�SODQHWDV�JLJDQWHV� D�FRPSRVLomR�TXtPLFD�p GRPLQDGD�SRU�PDWHULDO�URFKRVR�H�PHWDLV�PDLV�FRQFHQWUDGRV�QDV�UHJL}HV�FHQWUDLV� FDPSRV�JUDYLWDFLRQDO�H�PDJQpWLFR�LQGLFDP�LQWHULRUHV�GLIHUHQFLDGRV���Q~FOHRV�PHWiOLFRV�OtTXLGRV��PDQWR�GH�VLOLFDWRV��FURVWD�� QRV�FDVRV�GH�7HUUD� 9rQXV H�0DUWH�DV�SUHVV}HV�QRV�PDQWRV�VmR�VXILFLHQWHV�SDUD�SURPRYHU�WUDQVLo}HV�GH�IDVHV�QRV�PLQHUDLV�� DV�PXGDQoDV�GH�GHQVLGDGH�QDV�FDPDGDV�GHVFRQWtQXDV�VmR�GHSHQGHQWHV�GD�WHPSHUDWXUD�DPELHQWH�H�GR�FRQWH~GR�GH�IHUUR��'DGRV�VtVPLFRV�DX[LOLDP�D�DQiOLVH�GH�WDLV�FDVRV

SatSatéélites dos planetas jovianoslites dos planetas jovianos

� H[FHWR ,R�HOHV�VmR�UHFREHUWRV�SRU�JHOR�GH�iJXD RX�GD�PLVWXUD�GH�iJXD��DP{QLD�H�PHWDQR

� ,R��p YXOFDQLFDPHQWH�PXLWR�DWLYR�H�SUDWLFDPHQWH�SHUGHX�PDWHULDO�YROiWLO��GHYLGR�DR�DTXHFLPHQWR�SURGX]LGR�SRU�IRUoDV�GH�PDUp��

� DV�GHQVLGDGHV�GH�*DQLPHGHV H &DOLVWR H��7LWDQ��RV�PDLRUHV�VDWpOLWHV�GH�FRQJHODGRV�GH�-~SLWHU�H�6DWXUQR��UHVSHFWLYDPHQWH��VXJHUHP�TXH�VHXV�LQWHULRUHV�VHMDP�FRPSRVWRV�GH�JHOR��VLOLFDWRV�H�PHWDLV�HP�SURSRUo}HV�TXDVH�LJXDLV�

SatSatéélites dos planetas jovianoslites dos planetas jovianos

� DV�GHQVLGDGHV�GD�/XD�H�GH�,R�H�(XURSD��VXJHUHP�LQWHULRUHV�FRQVLVWLQGR�SULQFLSDOPHQWH�GH�VLOLFDWRV�H�PHWDLV��(XURSD DSUHVHQWD�XPD�FDPDGD�GH�iJXD�OtTXLGD�DEDL[R�GH�VXD�VXSHUItFLH�FRQJHODGD�

� D�SUHVHQoD�GH�FDPSR�PDJQpWLFR�LQGX]LGR�QDV�YL]LQKDoDV�GRV�VDWpOLWHV�(XURSD��*DQLPHGHV�H�&DOLVWRVXJHUHP�D�H[LVWrQFLD�GH�UHVHUYDWyULRV�GH�iJXD�OtTXLGD�HOHWULFDPHQWH�FRQGXWRUD��VDLV"���

Modelando o interior planetModelando o interior planetááriorio

� RV�PRGHORV�VmR�EDVHDGRV�HP�FiOFXORV�QXPpULFRV�H�GDGRV�GH�ODERUDWyULR�GRV�PDWHULDLV�GLVSRQtYHLV��URFKDV�WHUUHVWUHV�H�PHWHRULWRV�

� HOHV�IRUQHFHP�SLVWDV�VREUH�D�RULJHP��HYROXomR�H�HVWDGR�DWXDO�GRV�FRUSRV�SODQHWiULRV�

� RV�SHUItV�UDGLDLV�UHVXOWDQWHV�GH�GHQVLGDGH�H�SURSULHGDGHV�GRV�PDWHULDLV�GHYHP�VHU�FRQVLVWHQWHV�FRP�DV�HYLGrQFLDV�JHRItVLFDV�H�FRP�D�TXtPLFD�REWLGD�GH�PHGLGDV�GH�VRQGDV�HVSDFLDLV�

Equações básicasEquações básicas

Descrevem como variam pressão, temperatura, densidade,

química, distribuição de massa etc. com a profundidade ?

Equílibrio hidrostático

−−= r2&

23g(r) !�U�

drdP

P ≡ pressão ; r ≡ distância do centro

ρ(r) ≡ densidade na posição r

ω(r) ≡ velocidade engular em r =)r(g ac. gravitacional em r,

∫==r

0dx 2!�[�[

2r

4�2r

GM(r)g(r) ;

Equações básicasEquações básicas

Descrevem como variam pressão, temperatura, densidade,

química, distribuição de massa etc. com a profundidade ?

Equação do gás perfeito

T(r)

H��U�P!�U�Nn(r)kT(r)P(r) ==

∫

∫=><

R

0

dM(r)

R

0

T(r)dM(r)

T ; R(r) k 2

GM(r)H

��U�PcT ≥

µ(r) ≡≡ peso molecular em r; mH ≡≡ massa do hidrogênio

k ≡≡ cte. de Boltzmann; T(r) ≡≡ temperatura em r

Equações básicasEquações básicas

Descrevem como variam pressão, temperatura, densidade,

química, distribuição de massa etc. com a profundidade ?

Equações básicasEquações básicas

No caso dos planetas terrestres o equacionamento é mais complicado por não se tratar

de meio gasoso. Essencialmente é o seguinte: para um camada homogênea, sem

variação de composição química e mudanças de fase:

onde r = densidade, r = raio, P = pressão, T = temperatura

Para uma região homogênea, comprimida, com a temperatura aumentando com a

compressão (i.é, sob gradiente de temperatura adiabático):

dr

dT

Tdr

dP

Pdr

d

PT

∂ρ∂

+

∂ρ∂

=ρ

2r

)r(GMg;g

dr

dP=ρ−=

Descrevem como variam pressão, temperatura, densidade,

química, distribuição de massa etc. com a profundidade ?

Equações básicasEquações básicas

Sendo o manto convectivo, o gradidente médio de temperatura, longe das camadas de

transição, está próximo do adiabático (subscrito S):

onde = coeficiente volumétrico de expansão

térmica; Cp = calor específico a pressão cte.

Pode-se escrever o gradiente de tempertura como: ; onde τ é o fator de correção de desvio do gradiente adiabático.

No regime adiabático, a relação entre as velocidades VP e VS das ondas sísmicas é:

; com . Com estas equações chega-se

ao gradiante adiabático de densidade de uma região auto-comprimida e adiabática:

equação Williamson-Adams.

pS C

T

P

T

dP

dT

ρα

=

∂∂

=PT

1

∂ρ∂

ρ−=α

τ−ρ

α=

dr

dP

C

T

dr

dT

p

φ=

ρ∂

∂=

ρ=−

PKV

3

4V S2

S2P

S

SP

K

ρ∂

∂ρ=

αρτ+φρ

−=ρ g

dr

d

Descrevem como variam pressão, temperatura, densidade,

química, distribuição de massa etc. com a profundidade ?

Primárias, Primárias, SecundáriasSecundárias

Momento de Inércia

∫ ∫==R

0dr4!�U�U

38�dm2rI

Equações básicasEquações básicas

Descrevem como variam pressão, temperatura, densidade,

química, distribuição de massa etc. com a profundidade ?

Momento de inérciaMomento de inércia

Em rochas, a velocidade de propagação das ondas

sísmicas aumenta com a densidade do meio.

Terra= ponto onde se inicia a ruptura e a

liberação de energia;= sua projeção na superfície= distância entre o foco e o epicentro

Hipocentro ou foco

Epicentro Profundidade focal

Sugestão para leitura: “Decifrando a Terra” (Wilson Teixeira e outros), Cap.3

P (ondas de compressão)

S (ondas de cisalhamento)

Terra

• P e S: diretas

• PP e pP: refletidas

• PS: convertidas em

fase:

• PKP: fase que

atravessa o núcleo:

P traço forte

S traço fraco

P (ondas de compressão)

S (ondas de cisalhamento)

Terra

http://web.http://web.icsics..purduepurdue..eduedu/~/~brailebraile//edumodedumod/slinky/slinky_files/image085./slinky/slinky_files/image085.jpgjpg

Terra

Terra

M. Assumpção, IAGUSP

ComparativoComparativo

1$6$�-3/�'/5�53,) ��5REHUW�*��6WURP��������0HUFXU\��7KH�(OXVLYH�3ODQHW��6PLWKVRQLDQ�,QVW��3UHVV��:DVKLQJWRQ��'�&��

Rc – raio do núcleo

Rp – raio do planeta

Comparativo

+DXNH�+XVVPDQQ+DXNH�+XVVPDQQ

ComparativoComparativo

MagnetosMagnetos

atrativoatrativo

repulsivorepulsivo

Polaridades: Polaridades:

iguais iguais –– atraçãoatração

diferentes diferentes –– repulsãorepulsão

atrativoatrativo

repulsivorepulsivo

MagnetosMagnetos

Linhas saem Linhas saem

do Nortedo Norte

Correntes elétricas – cargas elétricas em movimento – criam campos magnéticos

• Cargas elétricas estacionárias não criam campo magnético

• Regra da mão direita

correntecorrentecampo magnéticocampo magnético

MagnetismoMagnetismo

Campo magnético B criado por uma corrente I , a distância r do condutor:

µ0 ������í�Tm/A í permeabilidade magnética

correntecorrentecampo magnéticocampo magnético

MagnetismoMagnetismo

T T –– tesla, tesla,

m m –– metro, metro,

A A -- ampèreampère

quanto maior o solenóide,

mais forte é o campo

MagnetismoMagnetismo

Campo magnético B criado por uma corrente I , a distância r do condutor:

µ0 ������í�Tm/A í permeabilidade magnética

T T –– tesla, tesla,

m m –– metro, metro,

A A -- ampèreampère

Força magnética F

é perpendicular à

velocidade v de uma

partícula com carga q:

F=qvB sin �

Partículas carregadas

movem-se em círculos

quando estão em

campos magnéticos

Força magnética F

é perpendicular à

velocidade v de uma

partícula com carga q:

F=qvB sin �

Partículas carregadas

movem-se em círculos

quando estão em

campos magnéticos

trajetória do elétrontrajetória do elétron B entrando no plano

MagnetismoMagnetismo

Pólo norte geográficoPólo norte geográfico Pólo Pólo

magnéticomagnético

Pólo sul geográficoPólo sul geográfico

Pólo Pólo

magnéticomagnético

BússolaBússola

Pólo norte magnético localiza-se no

pólo sul geográfico

Pólo norte magnético localizaPólo norte magnético localiza--se no se no

pólo sul geográficopólo sul geográfico

Campo terrestre

B ~ 5××10-5 T

Campo terrestre

B ~ 5××10-5 T

1Tesla = 10 kGauss

1Tesla = 1Newton/Ampére ×× metro

1Tesla = 10 kGauss

1Tesla = 1Newton/Ampére ×× metro

Campo magnético da TerraCampo magnético da Terra

Campo magnético da TerraCampo magnético da Terra

� $� 7HUUD� VH FRPSRUWD� FRPR XP LPm�FXMRV� SyORV� SUDWLFDPHQWH� FRLQFLGHPFRP�R HL[R GH URWDomR� RX�VHMD��FRP RV�SyORV�JHRJUiILFRV��� 1R SDVVDGR� SHQVDYD�VH TXH� HOH HUDFDXVDGR� SRU XP� PDWHULDOSHUPDQHQWHPHQWH� PDJQHWL]DGR�ORFDOL]DGR QR�LQWHULRU GD 7HUUD�� (P� ������ 3LHUUH� &XUULH GHVFREULX�TXH R PDJQHWLVPR� SHUPDQHQWH VHSHUGH� TXDQGR D WHPSHUDWXUD GR FRUSR�LPDQWDGR� YDULD� HQWUH ���� WR� ���� �&���SRQWR GH�&XUULH��� 'HFOLQDomR� PDJQpWLFD� kQJXORKRUL]RQWDO HQWUH R� 1 PDJQpWLFR H� R� 1JHRJUiILFR�� ,QFOLQDomR� PDJQpWLFD� kQJXOR�UHODWLYR j�KRUL]RQWDO

Pólo norte geográficoPólo norte geográfico Pólo Pólo

magnéticomagnético

Pólo sul geográficoPólo sul geográfico

Pólo Pólo

magnéticomagnético

BússolaBússola

Pólo norte magnético localiza-se no

pólo sul geográfico

Pólo norte magnético localizaPólo norte magnético localiza--se no se no

pólo sul geográficopólo sul geográfico3RU�FRQYHQomR R�310 HVWi QR KHPLVIpULR�QRUWH��H�YLFH�YHUVD��2 HL[R�PDJQpWLFR�GHVYLD�VH HP�

FHUFD GH���R���GR HL[R GH URWDomR�

8P8P GtQDPR�SURGX]�FRUUHQWH�HOpWULFD�TXDQGRGtQDPR�SURGX]�FRUUHQWH�HOpWULFD�TXDQGR XPXP FRQGXWRUFRQGXWRU ppPRYLGR�GHQWURPRYLGR�GHQWUR GH�XP�FDPSRGH�XP�FDPSR PDJQpWLFRPDJQpWLFR��H���H�YLFHYLFH��YHUVD�YHUVD�

22 PDJQHWLVPRPDJQHWLVPR pp XPD�SURSULHGDGH�GLQkPLFDXPD�SURSULHGDGH�GLQkPLFD�� GHSHQGH�GD�GHSHQGH�GD�FULDomRFULDomR HH PDQXWHQomRPDQXWHQomR GHGH XPD�FRUUHQWH�HOpWULFDXPD�FRUUHQWH�HOpWULFD��2�´��2�´JHUDGRUJHUDGRUµµ GDGD7HUUD�7HUUD� RX�JHRGtQDPRRX�JHRGtQDPR�� ORFDOL]DORFDOL]D��VH�QRVH�QR VHXVHX LQWHULRU��QRLQWHULRU��QR Q~FOHR�Q~FOHR�PHWiOLFR�OLTXLGR�TXH�FLUFXQGDPHWiOLFR�OLTXLGR�TXH�FLUFXQGD RR Q~FOHR�PHWiOLFR�VyOLGR�Q~FOHR�PHWiOLFR�VyOLGR�

ORFDOL]DGRORFDOL]DGR QRQR VHX�FHQWURVHX�FHQWUR��

*DU\ *ODW]PDLHU��5REHUW�6��&RH��/LRQHO +RQJUH��3DXO�+��5REHUWV��ZZZ�QSDFL�HGX�HQYLVLRQ��Y�����LPDJHV�JHR��MSJ�

DínamoDínamo autoauto--excitanteexcitante

UmUm modelomodelo dede dínamo paradínamo para a Terraa Terra

Gar

yG

latz

mai

er,

Ro

ber

t S

. C

oe,

Lio

nel

Ho

ngre

, P

aul

H.

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2.j

pg)

6LPXODomR�WHyULFD�PRVWUDQGR RQ~FOHR�LQWHUQR�VyOLGR �YHUPHOKR���RQ~FOHR�H[WHUQR�OLTXLGR �DPDUHOR��

RQGH R IOX[R GR IOXtGR p Pi[LPR��H�DUHJLmR GH VHSDUDomR GR PDQWR �D]XO�

HVYHUGHDGR���

5HVXOWDGR�GD�VLPXODomR�WHyULFD�GD�HVWUXWXUD GR�FDPSR PDJQpWLFR��

$V OLQKDV�D]XLV�HVWmR�GLUHFLRQDGDV�SDUD�GHQWUR�GD 7HUUD��H�DV OLQKDV�DPDUHODV� SDUD�IRUD��2 HL[R GH

URWDomR�WHUUHVWUH p�YHUWLFDO�H SDVVD�SHOR�FHQWUR�GD 7HUUD�

� 1R HVSDoR� SDUWtFXODV�FDUUHJDGDV� LQWHUDJHPFRP�DV OLQKDV GH�FDPSR��H ILFDP� DSULVLRQDGDVQXP PRYLPHQWR�HVSLUDO�

� 2 VHQWLGR GR PRYLPHQWRp RSRVWR� HQWUH� FDUJDV�SRVLWLYDV H QHJDWLYDV

MovimentoMovimento de de ííonsons e e eelétronslétrons emem linhaslinhas de campode campo

�5D]mR" )RUoD GH /RUHQW]

FDPSRPDJQpWLFR

�%Y�T) &

&

&

×=

YHORFLGDGH

IRUoD FDUJD

Mauricio Peredo, August 11, 1999

MovimentoMovimento de de ííonsons e e eelétronslétrons emem linhaslinhas de campode campo

0=⋅=⋅ GW�Y)�GU) &

&&

� 7UDEDOKR�

�����)�H�Y�VmR�RUWRJRQDLV

1mR�KDYHQGR�WUDEDOKR��D SDUWtFXOD� QmR� SHUGH�HQHUJLD� HVSLUDODQGR�SHODV�OLQKDV��

5DLR RUELWDO GD�SDUWtFXOD�HOHWULFDPHQWH�FDUUHJDGD�TXH VH�PRYH DR�ORQJR�GD�OLQKD GH�FDPSR PDJQpWLFR�IRUoD�FHQWUtSHWD IRUoD GH

/RUHQW]�

T%PYUTY%U

PY=⇒=

2

([HPSOR� TXDO R UDLR RUELWDO�GH�XP SUyWRQ�PRYHQGR�VH�FRP�Y�a���� P�V��HP�FDPSR PDJQpWLFR GH LQWHQVLGDGH %� ����� 7�"3DUD�R SUyWRQ��0� ������������ NJ���H�T� ������������ &� 6XEVWLWXLQGR�HVWHV�YDORUHV�QD�HT� DFLPD�REWpP�VH����������U�a����NP��

� $R�DWLQJLU D UHJLmR GH�IRUWH�FDPSRPDJQpWLFR��DVSDUWtFXODV�VmR�

UHIOHWLGDV��H DVVLP�ILFDP�DSULVLRQDGDV

QXP PRYLPHQWR GH YDL�H�YHP�SHODV�OLQKDV H

HQWUH�RV�GRLV�KHPLVIpULRV�

%LUNHODQG�GHPRQVWURX�H[SHULPHQWDOPHQWH D IRFDOL]DomR GDV SDUWtFXODV�QRV�SyORV�PDJQpWLFRV��3RLQFDUp GHPRQVWURX�PDWHPDWLFDPHQWH R PRYLPHQWR�GHODV�QDV�SUR[LPLGDGHV GH�XP SyOR�PDJQpWLFR�LVRODGR�

%LUNHODQG�GHPRQVWURX�H[SHULPHQWDOPHQWH D IRFDOL]DomR GDV SDUWtFXODV�QRV�SyORV�PDJQpWLFRV��3RLQFDUp GHPRQVWURX�PDWHPDWLFDPHQWH R PRYLPHQWR�GHODV�QDV�SUR[LPLGDGHV GH�XP SyOR�PDJQpWLFR�LVRODGR�

Mauricio Peredo, August 11, 1999

Tratamento teórico:

http://www.physics.nps.navy.mil/ph2514/chapter_05.pdf

MovimentoMovimento de de ííonsons e e eelétronslétrons emem linhaslinhas de campode campo

Mauricio Peredo, August 11, 1999

Tratamento teórico:

http://www.physics.nps.navy.mil/ph2514/chapter_05.pdf

MovimentoMovimento de de ííonsons e e eelétronslétrons emem linhaslinhas de campode campo

((IIHHLLWWR�R�HHVVSSHHOOKKR�R�PPDDJJQQppWWLLFFRR�FRPR R JLUR�UDLR U PY�T% pLQYHUVDPHQWH�SURSRUFLRQDO�DRFDPSR� TXDQWR�PDLV IRUWH�IRU %� PHQRU R UDLR��2�����FDPSR�PDJQpWLFR�%�DXPHQWD�HP�GLUHomR�DRV�SyORV��3RU�FRQVHJXLQWH��R�PRYLPHQWR�KHOLFRLGDO�YDL�WHQGR XP UDLR�FDGD�YH]�PHQRU� HVSLUDODQGR�DWp R�UDLR FDLU D�]HUR��3RU�FRQVHUYDomR GH PRPHQWR DQJXODU��D�SDUWtFXOD p UHIOHWLGD�QHVWH�SRQWR H�R UDLR�YROWD D FUHVFHU�

A deriva das partículas carregadas

� 6RE�D LQIOXrQFLD GH IRUoDV�PDJQpWLFDV� tRQV H HOpWURQV�GHULYDP�DR�UHGRU�GD 7HUUD�HP GLUHo}HV�RSRVWDV�

� (VVH�PRYLPHQWR� FULD XP $QpO GH &RUUHQWH� (OpWULFD� TXH� IOXL HPVHQWLGR�KRUiULR� TXDQGR VH Yr R KHPLVIpULR�QRUWH GH FLPD�

Mauricio Peredo, August 11, 1999

Espiralando

Espiralando e

repicando entre

pólos

Espiralando,

repicando e

deslizando

Movimento individual das partículas eletrizadas

nas linhas de campo

http://ssdoo.gsfc.nasa.gov/education/lectures/magnetosphere/index.html

Partículas eletrizadas que

penetram um campo magnético

podem ser aprisionadas ao longo

das linhas em 3 movimentos

superpostos:

espiral, repique e deriva.

A trajetória espiral lembra uma

mola centrada na linha de campo.

Próximo aos pólos as linhas

convergem e alteram as forças que

atuam nas partículas, revertendo

seus movimentos ao longo das

linhas. As partículas repicam em

direção ao pólo oposto, onde são

refletidas novamente.

Finalmente, espilarando e

repicando as partículas derivam

transversalmente através do campo

magnético, criando uma espécie de

cinturão (como o de Van Allen)

A Magnetosfera

Cinturões de Radiação

$�7HUUD�p FLUFXQGDGD�SRU�GRLV�FLQWXU}HV GH UDGLDomR� GGH�H�99DDQ�Q�$$OOOOHHQQ � GH�FRQVWLWXLo}HV GLIHUHQWHV�

� ,QWHUQR� FRPSRVWR GHSUyWRQV��

� ([WHUQR��HOpWURQV�

$PERV DSULVLRQDP�SDUWtFXODV GH RULJHP�SUHGRPLQDQWHPHQWH VRODU�

-XQWRV� DWXDP�FRPR HVFXGR�FRQWUD�UDGLDo}HV�GDQRVDVj�YLGD�

33UUyyWWRRQQVV FFRRPP HHQQHHUUJJLLD�D�HHQQWWUUHH ��������������00HH99��,,QQVVWWUUXXPPHHQQWWRRVV HH DDVVWWUURRQQDDXXWWDDV�V�QQmmR�R�

UUHHVVLLVVWWLLUULLDDPP jj HH[[SSRRVVLLoommR�R�SSUURROORRQQJJDGD�DGD�QQHHVVVVD�D�UUHHJJLLmmRR��

A A MagnetosferaMagnetosfera**

5HJLmR�DR�UHGRU GH� XP�REMHWR�RQGHD IRUoD�GRPLQDQWH�TXH�DWXD�VREUH�

XPD�SDUWtFXOD�FDUUHJDGD p�DPDJQpWLFD� RULXQGD GR�FDPSR

PDJQpWLFR GR REMHWR�

�2 WHUPR ´PDJQHWRVIHUDµ�IRL SURSRVWR HP������SRU 7KRPDV�*ROG��(8$��

2 YHQWR VRODU��IOX[R GH SDUWtFXODV�FDUUHJDGDV�H[SHOLGR�SHOR 6RO� GHIRUPDD�PDJQHWRVIHUD�FULDQGR�XPD�FDXGD�DORQJDGD�QD�GLUHomR DQWL�VRODU�

Plasma (gás quente e magnetizado, contendo partículas eletrizadas) flui radialmente do Sol para o

espaço, a velocidades elevadas (450 km/s) e arrasta consigo campo magnético. Partículas

eletrizadas (principalmente elétrons, prótons e núcleos de hélio) e campo magnético constitui o

chamado vento solar.

Magnetosfera

terrestre

Campo magnético

interplanetário

Vento solar

http://ssdoo.gsfc.nasa.gov/education/lectures/magnetosphere/index.html

A Magnetosfera

Partículas de vento solar chocam-se com a magnetosfera com alta

velocidade e são desviadas abruptamente, formando um arco de choque

Cauda magnéticaPartículas do vento solar refletida

Arco de choque

A passagem pelo arco de choque reduz a velocidade

e altera o movimento das partículas, que contornam a

magnetosfera e criam uma bainha magnética.

http://ssdoo.gsfc.nasa.gov/education/lectures/magnetosphere/index.html

A Magnetosfera

Parte do vento

solar pode viajar

ao longo das

linhas de campo

magnético

terrestre.

Quando o vento solar entra pela cúspide polar, ele segue as linhas magnéticas em

direção à Terra, bombardeando a alta atmosfera

Cúspide polar

http://ssdoo.gsfc.nasa.gov/education/lectures/magnetosphere/index.html

A Magnetosfera

Partículas do vento solar

região onde as linhas de campo se conectam com as linhas do campo magnético interplanetário.

Essas linhas são abertas . Esse acoplamento com o campo magnético solar permite a transferência

direta de energia do vento solar para a magnetosfera e, provavelmente, conduz a circulação

complexa de plasma magnetosférico e correntes elétricas.

Cúspide polar

Esfera de plasma

Ionosfesfera

Linhas magnéticas abertas

Vento

solar

http://ssdoo.gsfc.nasa.gov/education/lectures/magnetosphere/index.html

A MagnetosferaO lençol de plasma solar estende-se

por toda a cauda da magnetosfera.

Os bordos da magnetosfera

são demarcados pela

camada de alta latitude.

Devido ao acoplamento

das linhas magnéticas

solares e terrestres

ocorrem períodos de

instabilidade causando as

tempestades magnéticas:

contorsões espasmódicas

de todo o ambiente

espacial nas vizinhaças

da Terra. As tempestades

são causadas pelas

erupções solares.

Cauda magnética

Magnetosfera

Campo magnético interplanetário

Arco de choque

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A Magnetosfera

O aumento na pressão magnética nos lobos da cauda magnética literalmente comprime

o lençol de plasma até que se forme um ponto neutro.

Campo magnético interplanetário

Vento solar

Arco de choque

Campo intacto

Linha quebrada e conectada ao campo interplanetário, ou arrastada para a região da cauda.

Perda de plasma da cauda

Reconexão de linha

Injeção de partículas

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A Magnetosfera

As Auroras

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Reversão MagnéticaReversão Magnética

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RegistrosRegistros dede reversão atravésreversão através de Lavasde Lavas

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FormaçãoFormação dede anomalias magnéticasanomalias magnéticas

Campos Campos MagnéticosMagnéticos dosdos demais planetasdemais planetas

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The Magnetosphere

Mauricio Peredo August 11, 1999

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