Observatório do CDCC - USP/SC

Sessão Astronomia

A Idade da Terra

Adalberto Anderlini de Oliveira

O Céu Imutável ETERNO

Lua Terra Vênus Sol Marte

Estrelas Fixas

Começo e fim são as mais drásticas de todas as mudanças possíveis

O Céu Imutável Estrelas Novae

QUASE

Antes explosão 1987

Eterno ?

Começo e fim ?

Já está para acabar ?

1700 - Analisar o problema a partir do que

melhor se conhecia na época: Sistema Solar

O Sistema Solar

Gravitação Universal - Isaac Newton (1687)

Gravitação =

Produto das massasdistância distância

O Passado e o Futuro do Sistema Solar

A maquinaria do Sistema Solar pode ser posta

(matematicamente) para funcionar para trás e para

frente.( p1 , t1 )

( p2 , t2 )

( p1 , t1 )

( p2 , t2 )

Análise impraticável para mais de 3 corpos

O movimento da Terra é periódico ?

Imutável ?

massa atraindo massa

Podemos sofrer atração e sair da Órbita?

Quem poderia perturbar a Terra ?

• Lua• Sol• Planetas• Estrelas• etc.

Perturbações devem ser levadas em consideração nos cálculos mais precisos da ÓrbitaO que mudaria ?

Dia, Mês, Ano, Distância até o Sol e até a Lua ...

Parece inalterado… Mas as observações astronômicas

possuem apenas 6 000 anos.

Será que não existiu um início ?

Joseph Louis LagrangePierre

Laplace1825 - tais pequenas

perturbações são periódicas e se

anulam

O Sistema Solar se moverá assim para sempre

De onde surgiu o movimento de translação dos planetas ?

Não foi somente através da Atração Gravitacional !

Como surgiram os planetas?

A Teoria deve

explicar isso.

Hipótese Nebular de Laplace

O Sistema Solar está perdendo energia

Em tamanha quantidade que é capaz de atingir a

Terra, a 150 000 000 km,

e suprir (com desperdício) as

necessidades energéticas do

Homem• Chegará um dia em que a energia estará tão próxima do zero que poderemos considerar o Sistema Solar findo• Deve ter tido muito mais energia no passado

Qual a fonte de energia do Sol ?

• Séc. XIX - fonte de energia: carvão• Calor e luz obtidos da energia química que mantém os átomos do carvão unidos

Hermann Helmholtz, 1847

Carvão Oxigênio

Impossível que o Sol tivesse a massa necessária para durar

toda a História.

Cinzas

• Estrelas cadentes = meteoros

• Teoria dos incrementos meteóricos

• Se ocorressem essas colisões à razão necessária para manter a combustão solar, levaria 300 000 anos para o Sol aumentar 1% de sua massa.• Mas isso faria com que a Terra se aproximasse, e cada ano seria 2 segundos mais curto que o anterior. Isso já teria sido detectado pelos astrônomos.

Qual a fonte de energia do Sol ?

Qual a fonte de energia do Sol ?• 1853, Teoria da Contração de Helmholtz

• As camadas mais externas estariam decaindo para o interior do Sol (seu tamanho diminuiria)

• Não altera a massa do Sol, logo nãoaltera o ano terrestre

• Qual a contração necessária paramanter a radiação conhecida ?

• Desde a invenção do Telescópio teria diminuido 37 km - impossível de medir na época.

Qual a fonte de energia do Sol ?

• Se o Sol se formou contraindo, há 18 000 000 de anos, ele teria o raio do tamanho da Órbita da Terra (assim, essa seria a idade da Terra).

• Essa teoria parecia de acordo com a Hipóese Nebular de Laplace.

Estava aceita a Teoria de Contração

em 1785, geólogo James Hutton havia publicado “Theory on Earth” (estudava a erosão das rochas, a deposição das camadas sedimentares…)

Observando a espessura dos sedimentos, a marcha da erosão e os acidentes ocorridos: Terra possui centenas de milhões de

anos. Não daria tempo em milhões de anos da

Nebulosa expelir o gás, a Terra se formar, e a crosta

ficar como estava.

Princípio Uniformitário: alterações geológicas, em

curso atualmente, se processaram ao mesmo

ritmo por todo o passado.

Estava aceita a Teoria de Contração

Essas mudanças exigiam bilhões de anos de evolução

em 1859, naturalista Charles Darwin publica “The Origin of Species” (estudava a mudança paulatina nos seres vivos no decorrer dos tempos através da Seleção Natural)

Confronto de TeoriasBiólogos e

geólogos e os prazos longos

Físicos e os prazos curtos

Impasse desfeito em 1896

Físico Antoine Henri Becquerel descobre que o Urânio serve de fonte contínua de radiações de alta energia

O átomo

Físico Ernest Rutherford descobre o núcleo atômico em 1911

As forças nuclearessão muito maiores doque as forças que prendem os elétrons nos átomos.

Podem ocorrer reações nucleares (ex.: radioatividade)

A idade da Terra Novo método:Radioatividade

Urânio (instável)

Chumbo (estável)

100 átomos de Urânio

decai para 50 átomos de Urâniomeia vida:

4 500 000 000 anos

1907, químico Bertram Boltwood, analisando o teor de Urânio em rochas, conclui que a Terra

deve possuir bilhões de anos

Entendendo o Sol

E = mxc2

+ + +

Prótons Hélio Pósitrons Neutrinos

Conservação de Energia

m = 1 g

E = 21 500 000 000 kcal

Combustão de 2 000 000 litros de gasolina

A fonte de Energia do Sol

Reações Nucleares

Para que o Sol emita energia na taxa

observada, ele deve transformar 4 600

000 000 kg de massa por segundo

Massa do Sol= 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000

000 kg= 2 1030 kg

Sol pode durar bilhões de anos

A Idade da Terra4 500 000

000 anos

40 000 de anosA idade do Homo Sapiens

Sapiens

quanto tempo a Terra vai nos suportar ?

quanto tempo a Terra vai nos suportar ?

quanto tempo a Terra vai nos suportar ?

quanto tempo a Terra vai nos suportar ?

quanto tempo a Terra vai nos suportar ?

Quanto tempo a Terra vai aguentar ?

quanto tempo a Terra vai nos suportar ?

quanto tempo a Terra vai nos suportar ?

quanto tempo a Terra vai nos suportar ?

A rosa de HiroshimaPensem nas crianças Mudas telepáticas

Pensem nas meninas Cegas inexatas

Pensem nas mulheres Rotas alteradas

Pensem nas feridas Como rosas cálidas

Mas, oh, não se esqueçamDa rosa, da rosa

Da rosade Hiroshima

A rosahereditária

A rosaradioativaEstúpidae inválida

A rosa com cirroseA anti-rosa atômica

Sem cor sem perfume Sem rosa, sem nada.

ARosadeHiroshima

Viníciusde

Moraes

Final da Apresentação

Dúvidas ?• Antes 1600 - Céu Imutável (Eterno)• Estrelas Novae - Mudanças• Começo do Estudo: Sistema Solar• Perturbações na Terra• De onde surgiu a rotação dos Planetas ?• Formação Planetária• Qual a fonte de energia do Sol ?• Combustão, Meteoros, Camadas Externas• Geólogos e Biólogos• Radioatividade e Reações Nucleares• etc.

Referências e Bibliografia

Livros:

• E a luz se fez - Rudolf Thiel

• GILBERT,A.(1982): Origens históricas da física moderna, Fund. Calouste Gulbenkian, Lisboa

• O Universo - Isaac Asimov

Internet:

http://geocities.yahoo.com.br/saladefisica9/index.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Main_Pagehttp://astro.if.ufrgs.br/

Agradecimentos

Ao Prof. Wilton S. Dias pelos livros emprestados