ASTRONOMIA DO SISTEMA SOLAREnos Picazzio (IAGUSP 2006)
DINÂMICA DO SISTEMA SOLAR
NÃO HÁ PERMISSÃO DE USO PARCIAL OU TOTAL DESTE MATERIAL PARA OUTRAS FINALIDADES.
ASTRONOMIA DO SISTEMA SOLAREnos Picazzio (IAGUSP 2006)
DINÂMICA DO DINÂMICA DO SISTEMA SOLARSISTEMA SOLAR
NÃO HÁ PERMISSÃO DE USO PARCIAL OU TOTAL DESTE MATERIAL PARA OUTNÃO HÁ PERMISSÃO DE USO PARCIAL OU TOTAL DESTE MATERIAL PARA OUTRAS FINALIDADES.RAS FINALIDADES.
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
Até o final do século XVII eram conhecidos:
Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter e
Saturno.
Urano foi descoberto em 1781, Netuno em 1846
(baseados em previsões teóricas de Adams (1845)
e Leverrier (1846) e Plutão em 1930 (também por
previsões teóricas).
União Astronômica Internacional (IAU)(Proposta a ser votada)
Planeta:Planeta: corpo celeste que (a) tenha massa suficiente
para que sua autogravitação supere a rigidez de seu
material e estabeleça o regime de equilíbrio hidrostático
- responsável pela forma aproximadamente esférica -, e
(b) que orbite uma estrela, sem ser estrela ou satélite.
Pela nova classificação, haveria 12 planetas: Mercúrio, Vênus, Terra,
Marte, Ceres, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno, Plutão-Caronte e Xena
(2003UB313). Porém, há uma lista de quase uma dezena de candidatos a
planetas.
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
O que sO que sãão planeta, planeta duplo e sato planeta, planeta duplo e satéélite?lite?
Um corpo com massa superior a 5Um corpo com massa superior a 5××101020 20 kg (1.400 vezes menor kg (1.400 vezes menor que a da Lua) e diâmetro mínimo de 800 km (4 vezes menor que que a da Lua) e diâmetro mínimo de 800 km (4 vezes menor que o da Lua) satisfaz essa condição.o da Lua) satisfaz essa condição.
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
União Astronômica Internacional (IAU)(Proposta a ser votada)
Planeta duplo:Planeta duplo: quando o baricentro (centro de massa) do
sistema está fora do corpo maior.
O que sO que sãão planeta, planeta duplo e sato planeta, planeta duplo e satéélite?lite?
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/TheKuiperBelt_Orbits_PlutoQuadSystem.svg
O baricentro da dupla Plutão e
Caronte está cerca de 1.200 km
acima da superfície de Plutão.
Plutão
Caronte
S/2005P2 S/2005P1
Diâmetros aproximados em km:
Plutão: 2.400, Caronte:1.200, P1: 60 a 165, P2: 40 a 140
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
O que sO que sãão planeta, planeta duplo e sato planeta, planeta duplo e satéélite?lite?
União Astronômica Internacional (IAU)(Proposta a ser votada)
Satélite:Satélite: corpo celeste girando em torno de um
baricentro localizado no interior do planeta que órbita.
Esta condição vale independentemente de o corpo satisfazer a condição
de planeta (massa e diâmetro mínimos).
No caso da dupla Terra e Lua, o baricentro do sistema está cerca de
1.400 km abaixo da superfície terrestre, apesar de a Lua satisfazer a
condição de planeta.
Os baricentros dos satélites Ganimedes (Júpiter) e Titã (Saturno), que
são maiores que Mercúrio, estão fora dos seus planetas.
Excentricidade da órbita (e) - relação entre a semi -distância focal e o semi-eixo maior.
Instante (época) de passagem pelo periélio (t0) - é a época de uma determinada passagem pelo
periélio.
Período sideral (P) - é o tempo necessário para o objeto orbitar uma vez em torno do Sol.
Longitude do periélio (ϖϖ) - é definido como a soma algébrica entre a longitude do nodo ascendente
(Ω) e o argumento do periélio (ω):
Movimento médio (n) - é a velocidade angular média do corpo em torno do Sol:
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
Inclinação (i) - é o ângulo formado entre a órbita do
planeta e o plano da eclíptica. Se i > 90º, o corpo
orbita o Sol em sentido contrário ao movimento da
Terra (movimento retrógrado).
Longitude do nodo ascendente (ΩΩ) - é o ângulo
entre o ponto Vernal (γ) e o nodo ascendente do
corpo. (0 ≤ Ω ≤ 360º)
Argumento do periélio (ωω) - é o ângulo, medido
sobre o plano orbital do corpo, entre o periélio P e o
nodo ascendente, contado no sentido do movimento
do corpo.(0 ≤ ω ≤ 360º)
Semi-eixo maior da órbita (a) - distância média do
astro ao Sol.
ωΩϖ +=
P
2n
π=
ParParââmetros orbitaismetros orbitais
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
Leis de KeplerLeis de Kepler
Obtidas empiricamente no século XVII, através da redução das observações de
Tycho Brahe.
Resultados obtidos só foram ajustados a órbitas elípticas.
Lei de GravitaLei de Gravitaçãção Universalo Universal
forçadaDireçãomovimentodoDireção ≡
Galileu Galilei:Galileu Galilei: estudando as leis do movimento procurava a resposta à
pergunta básica: Por que os planetas estão em movimento?
PrincPrincíípio da Inpio da Inéércia:rcia: Se um corpo não for perturbado, permanecerá em MRU.
Newton:Newton: Interpretou esse “Princípio” da seguinte maneira:
A única maneira de modificar o movimento de um corpo é utilizar o conceito
de força. Como?
Então: deve existir uma “força lateral” , aplicada ao planeta, para mantê-lo em
órbita fechada.
ProblemaProblema de 3de 3 corposcorpos
Neste caso existem 5 soluções estacionárias Æ 5 pontos Lagrangianos.
Soluções estáveis: L4 e L5.
Havendo perturbação, o corpo pode voltar à posição de equilíbrio dependendo da
relação entre as massas envolvidas.
Exemplo típico: asteróides Troianos de Júpiter.
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
Planetas: ClassificaPlanetas: Classificaçãção e Configurao e Configuraçãçãoo
CeresCeres
--CaronteCaronteXena Xena
Plútons Plútons
clássicos
anão
duplo
Enos Picazzio – IAGUSP (2007)
CeresCeres
--CaronteCaronteXena Xena
Plútons Plútons
clássicos
anão
duplo
Planetas: ClassificaPlanetas: Classificaçãção e Configurao e Configuraçãçãoo
(PERUDSUHVHQWHVQDOLWHUDWXUDRVWHUPRVLQIHULRUHVLQWHULRUHVWHUUHVWUHV
VXSHULRUHVH[WHULRUHVMRYLDQRVDQmRJLJDQWHVVyOLGRVJDVRVRVJHODGRVQmRVmRWHUPRVRILFLDOL]DGRVSHOD8QLmR
$VWURQPLFD,QWHUQDFLRQDO
Enos Picazzio – IAGUSP (2007)
Planetas internosPlanetas internos::
I1 - conjunção inferior
I2 - máxima elongação ocidental (O)
I3 - conjunção superior
I4 - máxima elongação oriental (L)
Planetas exteriores:Planetas exteriores:
E1 - oposição
E2 - quadratura ocidental (O)
E3 – conjunção
E4 - quadratura oriental (L)
Planetas: ClassificaPlanetas: Classificaçãção e Configurao e Configuraçãçãoo
ConfiguraConfiguraçõções planetes planetááriasrias
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
S – Sol
T – Terra
I – planeta interno
E – planeta externo
Planeta SuperiorPlaneta Superior
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
D
d
A – duração do ano ; T – período sideral (orbital) ; S – período sinódico (aparente)
S
T360º :planeta o Para
S 360º
A 360º :Terra a Para
360º percorreu Terra
percorreu planeta
oposições 2 entre sinódico períodoS
→
→
→+
→
+
⇒−=
≡
α
α
α
α)T(t)T(tS 13
360A
S360−=α
α
S360T = S
1
A
1
T
1−=
Planeta SuperiorPlaneta Superior
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
D
d
A – duração do ano ; T – período sideral (orbital) ; S – período sinódico (aparente)
Planeta SuperiorPlaneta Superior
t
T360º :planeta o Para
t
A 360º :Terra a Para
:próxima mais quadratura e oposição uma entre Intervalo
Seja
→
→
→
→
−=
β
α
)T(t)T(tt 12
A
t360=α
T
t360=β βαγ
γ- onde
:(B) figura Da
==cos
Dd
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
D
d
A – duração do ano ; T – período sideral (orbital) ; S – período sinódico (aparente)
Planeta InferiorPlaneta Inferior
βsendD
DSPSPSP
dSTSTST
321
321
=
===
===
:planeta do icaheliocêntr Distância
Período sinódico: tempo decorrido entre duas posições
idênticas sucessivas
máxima elongação de instantes t )()( ≡−= 13 TtTtS
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
A – duração do ano
T – período sideral (orbital)
S – período sinódico (aparente)
Planeta InferiorPlaneta Inferior
S
1
A
1
T
1
AS360360
S360
360
S360T
+=
→
+=
+=+→∴
+→
=
→
≡→∴
:logo
360ºT
)/(ou 360ºS
360º de se-deslocouou ,PP de foi Planeta 2.
A
360Sou
S
d) 365,256(AA 360º
" " ângulo um de se-deslocou Terra 1.
:S tempode intervalo No
31
αα
α
α
α
α
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
A – duração do ano
T – período sideral (orbital)
S – período sinódico (aparente)
MercMercúúrio: perrio: perííodoodo
Período orbital em torno do Sol:
~ 116 d (M1ÆM2ÆM3);
portanto o intervalo entre elongações máximas é
~ 58 d
* d 88360º
d 116474º :então
474º57º x 2360º descreve d 116 em
M(M máx. elong. de posição mesma d 116 :Mercúrio
TS(T 57º d 58
360º d 365 :Terra
31
21
→
→
=+∴
→
→
→
),
)ˆ
d88T88
101136360
116
1
256365
1
S
1
A
1
T
1=⇒==+=+= .
, *
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
A – duração do ano
T – período sideral (orbital)
S – período sinódico (aparente)
111
332211
332211
21
ST 0.39sen23º STSM
90ºTMSTMSTMS :circular órbita da
23ºMTSMTSMTS :observação da
... ST ST :Terra da icaheliocêntr distância a
:circular para órbita a oAproximand
≅=∴
===
≅==
ˆˆˆ
ˆˆˆ
,,
MercMercúúrio: distrio: distâância relativancia relativa
Enos Picazzio – IAGUSP (2006)
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