Alguns amigos tiveram a amabilidade de me chamar a atenção para o facto, que muito lamento, de o anterior post ter demasiadas palavras mal escritas.
Por isso resolvi fazer uma revisão para reduzir essas gralhas e aproveitei para acrescentar uma ou duas ideias e algumas imagens que não faziam parte do que fora publicado.
PLANETAS GASOSOS ou JOVIANOS
Começo por recordar que gasoso, neste caso, não significa que os planetas estejam no estado gasoso, mas que, em oposição aos telúricos, são constituídos por gases leves (maioritariamente Hidrogénio e Hélio) que estão na fase sólida ou quando muito líquida.
JÚPITER
História mitológica
Além do que já contei no final do post Um longo caminho (nº 2), vou apenas acrescentar mais alguns pormenores.
Quando chegou à idade adulta, estimulado por sua mãe, Reia, Júpiter resolveu enfrentar o pai, Saturno (Cronos). Com a ajuda de uma droga, obrigou-o a vomitar os filhos que tinha devorado, juntou-os e resolveram destronar o pai e banir os Titãs, que se opunham à sua realeza. Nessa longa luta, a Titanomaquia, os Titãs, comandados por Cronos, foram derrotados pelos Deuses Olímpicos, liderados por Júpiter.
Assim, Júpiter tornou-se o "pai" dos deuses e dos homens. Os deuses, que ocupavam o Olimpo, passavam o tempo em festas permanentes, alimentando-se de ambrósia e bebendo néctar, ao som da lira de Apolo, do canto das Musas e da dança das Carátides.
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Júpiter casou-se com Juno (Hera), sua irmã. Teve muitos filhos, tanto de deusas como de mortais. Quando se apaixonava por algum(a) mortal, tinha de assumir vários disfarces para escapar à fúria ciumenta da esposa, como também já referi no post atrás indicado.
CARACTERÍSTICAS
Diâmetro = 143 000 km = 12 vezes o da Terra
Distância média ao Sol = 778 000 000 km = 5,2 UA
Período de revolução (translação) = 4 335 dias terrestres
Período de rotação = 9h 56m
Temperatura = -145 ºC, à superfície; 24 000 ºC, no centro
Pressão à superfície: mais de 5 000 000 bares.
Júpiter é composto principalmente de Hidrogénio e Hélio.
O núcleo, denso, pode conter elementos mais pesados e é circundados por Hidrogénio metálico misturado com algum Hélio e por uma camada exterior composta primariamente de Hidrogénio molecular.
O manto, formado primariamente por Hidrogénio metálico, estende-se até 78% do raio do planeta. O Hélio e Néon precipitam-se através desta camada, em direcção ao núcleo, reduzindo a abundância destes materiais na atmosfera exterior do planeta.
Sem uma distinção nítida, do manto vai-se passando para o interior da atmosfera de Hidrogénio líquido e gasoso, com a porção gasosa a estender-se da camada de nuvens visíveis até uma profundidade de cerca de mil km.
A atmosfera é muito complexa: não só quanto aos limites, como acaba de se ver, mas também quanto à composição e à sua dinâmica "climatológica".
Apesar de ser maioritariamente de Hidrogénio (86%) e Hélio (14%), contém também pequenas quantidades desprezáveis de gás carbónico, etano, gás sulfídrico, néon, oxigénio, enxofre e metano como documenta a figura seguinte:
O núcleo, denso, pode conter elementos mais pesados e é circundados por Hidrogénio metálico misturado com algum Hélio e por uma camada exterior composta primariamente de Hidrogénio molecular.
O manto, formado primariamente por Hidrogénio metálico, estende-se até 78% do raio do planeta. O Hélio e Néon precipitam-se através desta camada, em direcção ao núcleo, reduzindo a abundância destes materiais na atmosfera exterior do planeta.
Sem uma distinção nítida, do manto vai-se passando para o interior da atmosfera de Hidrogénio líquido e gasoso, com a porção gasosa a estender-se da camada de nuvens visíveis até uma profundidade de cerca de mil km.
A atmosfera é muito complexa: não só quanto aos limites, como acaba de se ver, mas também quanto à composição e à sua dinâmica "climatológica".
Apesar de ser maioritariamente de Hidrogénio (86%) e Hélio (14%), contém também pequenas quantidades desprezáveis de gás carbónico, etano, gás sulfídrico, néon, oxigénio, enxofre e metano como documenta a figura seguinte:
A atmosfera está dividida em diversas faixas, em várias latitudes, originando-se forte turbulência onde as camadas se encontram. O resultado mais espectacular é a Grande Mancha Vermelha, duas vezes maior que a Terra, resultado do furacão de ventos a 500 km/h, embora haja outras “manchas” mais pequenas. Para aumentar a confusão, a rotação da atmosfera não é uniforme, um fenómeno descoberto por Cassini, em 1690: a região polar é mais lenta cinco minutos do que a equatorial.
Não se sabe se existe uma superfície sólida em Júpiter, pois só vemos as suas nuvens. Observam-se várias faixas escuras (“cinturas”) e claras (“zonas”) paralelas ao equador. A diferença na aparência entre zonas e cinturas é causada pela variação na opacidade e composição das nuvens. Os elementos, que as constituem, mudam de cor quando expostos aos raios ultravioleta do Sol. Os responsáveis parecem ser a fosfina (PF3) e o hidreto de germânio (GeH4) a -173 ºC. As sondas Voyager confirmaram a presença de Hélio, Hidrogénio, amoníaco, fosfina, etano e acetileno. Os pontos quentes (temperatura de -13 ºC), que têm a cor castanha, são formados por furacões, através dos quais se tem acesso ao interior da atmosfera, verificando- se indícios de vapor de água, hidreto de germânio, ácido cianídrico e monóxido de carbono.
ANÉIS
Já se suspeitava da existência de um anel quando da passagem da Pioneer 10. Mas a confirmação veio com a Voyager 1 que, a 4.Março.1979, detectou um anel muito fino que se estende até 53 000 Kms, mas cuja origem era desconhecida.
Já se suspeitava da existência de um anel quando da passagem da Pioneer 10. Mas a confirmação veio com a Voyager 1 que, a 4.Março.1979, detectou um anel muito fino que se estende até 53 000 Kms, mas cuja origem era desconhecida.
Esta fotografia, tirada pela sonda Galileu (1879), aproveitando um eclipse do Sol por Júpiter, permite destacar o anel e também a atmosfera joviana (a curva luminosa). Olhando com atenção para o lado direito, pode ver-se o "halo" a envolver o "anel principal".
Estes anéis foram criados por impactos de meteoróides em pequenas luas próximas. Por exemplo, o anel principal deve ter surgido quando um pequeno meteoróide chocou com a minúscula Adrasteia, mergulhou nela, se vaporizou e expeliu poeira e outros destroços que ficaram a orbitar em torno de Júpiter.
De perfil, ficamos com uma ideia mais realista. Na parte superior da imagem abaixo, podem ver-se os anéis com uma precisão ou sensibilidade crescentes: a imagem padrão; 10 vezes mais sensível; 20; 260 e 390. Na parte inferior, estão marcadas as distâncias em raios de Júpiter.
Halo (ou Auréola)
Estende-se entre 1,3 e 1,7 raios de Júpiter (RJ). É composto por partículas inferiores a 15 μm e está a expandir-se na direcção do planeta, a partir da banda principal; radialmente localizada, tem uma significativa extensão vertical de 10 000 km, provavelmente devido a forças electromagnéticas;
Anel (ou Banda) Principal
Com uma espessura inferior a 30 km, entre 1,72 e 1,81 RJ, é a parte mais brilhante por ser maioritariamente formada de partículas do tamanho do mícron (milésimo do mm); a ele estão associados dois satélites: Adrasteia, com um raio de 10 km, e Metis, com um raio de 20 km;
Anel ténue (Gossamer Ring)
É uma banda, tipo-disco, uniforme e extremamente difusa, que começa para lá da banda principal.
Anéis ténues
Adaptado de Scientific American Brasil, Ed.Especial Sistema Solar, p.76
Está dividido em dois:
- o anel de Amalteia, uma estrutura muito ténue de secção rectangular que se estende de 129 000 km (1.80 RJ) até à órbita de Amalteia, 182 000 km (2.54 RJ); a sua espessura é de 2 300 km na proximidade da órbita de Amaleia, diminuindo ligeiramente para o interior;- o anel de Tebe, que é o mais ténue dos anéis de Júpiter, tem também secção rectangular e estende-se de 129 000 km (1.80 RJ) até à órbita de Tebe, 226 000 km (3.11 RJ); a sua espessura é de 8 400 km na proximidade da órbita de Tebe, diminuindo ligeiramente para o interior.
Devido ao facto de serem menos largos do lado virado para Júpiter, pensa-se que talvez sejam alimentados pelos satélites Tebe e Amalteia.
Resumindo, num gráfico:
Esquema dos vários Anéis
Adaptado de Scientific American Brasil, Ed.Especial Sistema Solar, p.76
LUAS DE JÚPITER
Origem
Júpiter possui mais de sessenta satélites.
Os satélites regulares devem ter-se formado a partir de um disco circumplanetário, de modo semelhante ao dos planetas no disco protoplanetário. Para tal bastaria que o disco tivesse uma massa equivalente a 2% a de Júpiter.
É provável que tenham havido várias gerações de satélites. Cada geração teria chocado com o planeta, devido à fricção com o disco (que lhe ia diminuíndo a velocidade orbital), dando origem a novos satélites formados com material, capturado pelo planeta, da nebulosa solar. Quando a actual geração, possivelmente a quinta, se formou, a densidade do disco era tão baixa que já não conseguia interferir com as órbitas dos satélites. Além disso os grandes satélites estavam protegidos pela “ressonância orbital” com Júpiter, que ainda hoje se verifica, de 4:1 (Io), 2:1 (Europa) e 1:1 (Ganimedes).
Os satélites irregulares, exteriores devem ter sido asteróides capturados por Júpiter. Alguns fragmentaram-se devido à tensão gravitacional ou a colisões com outros corpos pequenos.
1. Satélites regulares
1.1. Satélites de Galileu ou Grupo principal
Ver o post Um longo caminho
1.2. Grupo Amalteia ou satélites interiores
Metis (60 x 49 x 34 km), Adrasteia (20 x 16 x 14 km), Amalteia (250 x 146 x 128 km) e Tebe (116 x 98 x 84 km).
2. Satélites irregulares
São menores do que os satélites regulares e têm órbitas mais distantes e excêntricas. Formam várias famílias cujos nomes resultam do satélite maior da família, divididas em dois grupos:
- Satélites Prógrados (órbita no sentido dos ponteiros do relógio): grupo Himalia e os dois "tresmalhados", Carpo e Temisto (Júpiter XVIII), o mais próximo do planeta;
- Satélites Retrógrados (órbita no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio): grupo Carme, grupo Ananke, Grupo Pasife e os "tresmalhados" S/2003 J12 e o S/2003 J2, o mais longínquo de todos.
Estes grupos devem ter-se formado quando alguns corpos maiores originais se fragmentaram devido a choques com asteróides capturados pelo campo gravitacional de Júpiter.
Por ordem crescente de distância do planeta: Grupo Amalteia, Luas de Galileu, Temisto, Grupo Himalia, Carpo, S/2003 J12, Grupo Ananke, Grupo Carme, Grupo Pasife e S/2003 J2.
Estes grupos devem ter-se formado quando alguns corpos maiores originais se fragmentaram devido a choques com asteróides capturados pelo campo gravitacional de Júpiter.
Por ordem crescente de distância do planeta: Grupo Amalteia, Luas de Galileu, Temisto, Grupo Himalia, Carpo, S/2003 J12, Grupo Ananke, Grupo Carme, Grupo Pasife e S/2003 J2.
Determinação da velocidade da luz
Em 1675, a velocidade da luz foi calculada com grande rigor, utilizando pela primeira vez uma distância astronómica. O dinamarquês Rømer verificou que o eclipse do satélite Io por Júpiter ocorria em intervalos ligeiramente menores à medida que a Terra se aproximava de Júpiter (de C para A). Depois de alguns anos de observações concluiu que esse “atraso” era constante (16’ 26” em 6 meses) e que correspondia ao tempo necessário para a luz atravessar o diâmetro da órbita terrestre (CA).
A história das experiências feitas para medir a velocidade da luz, que parecia ser infinita, pode ser lida em htt://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/9581/2/4786_TM_01_C.pdf.
SATURNO
Saturno (Cronos), deus da agricultura, da justiça e da força, era um dos Titãs, filho do Céu e da Terra (ver Terra (Gaia)).
CARACTERÍSTICAS
Diâmetro = 120 000 km = quase 10 vezes o da Terra
Distância média ao Sol = 1 427 000 000 km = 9,5 UA
Período de revolução (translação) = 29 anos e 165 dias terrestres
Período de rotação = 10h e 47m
Temperatura: -110 ºC, à superfície; 12 000 ºC, no centro
Pressão à superfície: 3 000 000 bares.
Núcleo sólido no seu interior, rochoso (Silicatos e Óxidos metálicos), muito pequeno (menos de 10% do raio), com uma temperatura de 12 000 ºC. Sobre ele, uma larga camada de Hidrogeno líquido e metálico, devido às elevadas pressões e temperaturas.
Manto de Hidrogénio (97%), Hélio e vestígios de amoníaco e metano.
Atmosfera, com a espessura de 30.000 km, formada por Hidrogénio e Hélio. A atmosfera externa tem uma aparência suave, embora a velocidade dos ventos possa atingir 1.800 km/h.
A superfície irradia mais calor do que o que recebe do Sol. A maior parte deve-se à força de gravidade que produz uma lenta contracção do planeta. Provavelmente esse calor é responsável pela separação de fases entre o Hidrogénio e o Hélio, na zona inferior da atmosfera.
ANÉIS
É o único planeta cujos anéis são visíveis, com um telescópio simples, a partir da Terra.
São constituídos essencialmente por uma mistura de gelo, poeiras e material rochoso, que pode atingir centenas de milhares de quilómetros de diâmetro, mas cuja espessura não ultrapassa 1,5 km.
A descoberta recente de que têm apenas algumas centenas de milhões de anos, sugere que a sua origem pode dever-se à desintegração de um cometa.
Os dois pontos no plano são duas pequenas "luas"
Muitos são ondulados devido às perturbações dos satélites de Saturno.
Fonte: Ciel et Space, nº 418 (Março.2005), p.14
Formam um conjunto muito complexo, com larguras diferentes, lacunas (gap), pequenos anéis (ringlet), divisões separadoras. Partindo do planeta, temos, segundo a classificação da UAI e da NASA:
Anel D;
Anel C interior;
Lacuna de Colombo;
Pequeno anel de Titã;
Lacuna de Maxwell;
Anel C exterior;
Anel B;
Divisão Cassini que não é vazia de todo, mas formadas de anéis muitos finos, só visíveis em determinadas condições de iluminação; nela orbitam alguns satélites;
Lacuna de Huyghens;
Anel A interior;
Lacuna de Encke;
Lacuna de Keeler;
R/2004 S1 (ainda sem nome);
R/2004 S2 (ainda sem nome);
Satélite Atlas;
Anel F: o mais irregular e atípico;
Anel Jano/Epimeteu;
Anel G: o mais conhecido; o raio médio dos seus grãos é de 0,035 cm;
Anel Pallene;
Anel E: o maior.
Anel D;
Anel C interior;
Lacuna de Colombo;
Pequeno anel de Titã;
Lacuna de Maxwell;
Anel C exterior;
Anel B;
Divisão Cassini que não é vazia de todo, mas formadas de anéis muitos finos, só visíveis em determinadas condições de iluminação; nela orbitam alguns satélites;
Lacuna de Huyghens;
Anel A interior;
Lacuna de Encke;
Lacuna de Keeler;
R/2004 S1 (ainda sem nome);
R/2004 S2 (ainda sem nome);
Satélite Atlas;
Anel F: o mais irregular e atípico;
Anel Jano/Epimeteu;
Anel G: o mais conhecido; o raio médio dos seus grãos é de 0,035 cm;
Anel Pallene;
Anel E: o maior.
Fonte: Ciel et Space, nº 418 (Março.2005), p.11
Recentemente foi descoberto, fotografado no IV (Infra Vermelho), um novo anel muito afastado: cerca de 200 vezes o raio do planeta.
Deve ter tido origem no material ejectado por Febe, uma das luas de Saturno. Outra hipótese é ser formado por material fornecido pela lua Japeto, que orbita perto do seu bordo interno.
O anel F tem características muito especiais:
1. De acordo com a Voyager (1981) é formado de quatro anéis concêntricos. Mas para poderem subsistir a sua massa deve ser maior do que o previsto.
Fonte: Ciel et Space, nº 418 (Março.2005), p.15
2. Faz um estranho bailado com o pequeno satélite Prometeu (100 Km).
que orbita entre os anéis A e F
Prometeu é a "pinta" branca a meio do lado esquerdo entre os anéis F (à esquerda) e A
Fonte: Ciel et Space, nº 418 (Março.2005), p.15
A sua órbita cruza-se com o anel F, causando-lhe profundas perturbações:
Esta perturbação parece chegar a vias de facto com o satélite a ir agregando material do anel, como se vê na imagem: uma "ponte de matéria" entre Prometeu e o anel F.
Segundo S.Charnoz, "de acordo com as nossas simulações, bastarão mil anos para que o satélite agregue metade do anel F". Mas se o anel desaparecer, Prometeu, dada a sua proximidade de Saturno, irá fragmentar-se, pois está situado dentro do limite de Roche. O limite de Roche é a distância mínima até onde um objecto se pode aproximar de um planeta sem ser fragmentado por efeitos das "forças de maré" (da gravidade); no caso se Saturno este limite é de 140 000 km, exactamente a distância a que encontra o anel F.
Resta um dúvida: quem perde matéria para quem? Verificou-se que o anel, passados três meses, já está recuperado dos estragos causados por Prometeu. Portanto, uma outra possibilidade é que o satélite desloque parte da matéria do anel, mas que este recupere muito antes de o satélite voltar a perturbá-lo.
Saturno tem também uma Mancha, sinal das tempestades violentas na sua atmosfera. Por analogia com a de Júpiter, mesmo sendo mais pequena, chama-se a Grande Mancha Branca. Ao contrário da de Júpiter, não é permanente, embora seja periódica.
Os furacões saturnianos parecem estar relacionados com o Sol, já que acontecem sempre que o hemisfério norte do planeta se encontra próximo do solstício de verão; isto é, quando o hemisfério norte recebe a luz solar na direcção vertical. O argumento é que há uma coincidência entre o ano saturniano, igual a 30 anos terrestres, e a frequência destes furacões, um cada 29,45 anos, em média. Ou seja, sempre que Saturno dá uma volta em torno do Sol, a sua atmosfera parece entrar em convulsão.
LUAS DE SATURNO
Tem sessenta luas, mas com as informações obtidas pela recente visita da sonda Cassini é possível que esse número venha a aumentar. São muito diferentes entre si.
Titã
Com 5 150 km de diâmetro, é o maior satélite de Saturno. Formado por uma mistura de água gelada e silicatos é o único satélite do Sistema solar que tem atmosfera, da qual deve chover metano. Esta imagem, obtida em vários comprimentos de onda, indica a presença de metano a vermelho e verde, no IV (InfraVermelho). A azul, no UV (Ultra Violeta), vê-se a espessura da atmosfera.
Dados obtidos por radar pela sonda Cassini permitiram a criação desta visão colorizada do Ligeia Mare. O lago de metano/etano líquido está mostrado em azul. Crédito: NASA/JPL/USGS.
Na imagem da direita, tirada em Abril.2006, pela sonda Cassini, vêem-se os anéis A e F à frente de Titã. Perto dos anéis e por cima de Titã aparece Epimiteu, um satélite que orbita logo depois do anel F. O espaço escuro no anel A é a Lacuna Encke. Apesar de escura, não é vazia mas formada de muitos pequenos e finos anéis. É nesta zona que orbita o minúsculo satélite Pã (16 Km).
Japeto
Esta terceira lua de Saturno (1 436 km de diâmetro) é muito estranha a vários títulos.
1. Apresenta um lado claro, brilhante como a neve, e outro, escuro como o carvão. Cassini, seu descobridor (século XVII), já dera conta de que só era visível durante parte da sua órbita e concluiu, correctamente, que uma parte de Japeto seria provavelmente muito mais escura. Está coberta de crateras, uma das quais, com 450 km, parece sobreposta a uma outra mais antiga.
2. É muito achatada, parecendo uma "noz espacial", e tem uma cadeia montanhosa com 20 km de altura que percorre todo o equador.
Supõe-se que, no início, devia rodar muito rapidamente sobre si mesma. Isso explica a forma achatada e a formação da cordilheira equatorial, quando as suas camadas interiores ainda estavam quentes e podiam fluir, empurrando a crusta. A imagem mostra que a cordilheira deve ser tão antiga como a lua, pois está coberta com o mesmo tipo de crateras.
3. O plano da sua órbita é bastante mais inclinado que o das outras luas. Isto pode significar que não fazia originariamente parte do sistema de satélites de Saturno, mas que foi capturada por Saturno.
4. A 23.Agosto.1981, a Voyager 2 fotografou, nas proximidades do seu lado escuro, um objecto ainda não identificado.
Febe
Saturno tem um sistema regular de satélites; isto é, os seus satélites têm órbitas quase circulares e estão situados no plano equatorial. As duas excepções são Japeto (à distância de 3 561 300 km), como vimos atrás, e Febe (12 952 000 km), ambos muito afastados do planeta.
Tal como Japeto, a irregular Febe (200 km de diâmetro) não deve ser originária do momento da formação do planeta, como as outras luas, mas foi capturada, mais tarde, pela gravidade de Saturno.
Hiperião
É o maior dos satélites irregulares do Sistema Solar (410 x 260 x 220 km) e famoso a vários títulos.
1. Pela sua estrutura esponjosa, muito difícil de explicar: talvez a sua gravidade não seja suficiente para congregar o material e eliminar os buracos no seu interior.
2. Tem um comportamento tão caótico que é impossível prever a sua orientação no espaço. Foi um dos primeiros exemplos astronómicos utilizados pela "Teoria do Caos" ou a “Ciência da Desordem", que estuda o comportamento de sistemas dinâmicos complexos, cuja evolução futura, por serem instáveis, não é fácil de prever. Um exemplo comum é a evolução do fumo de um cigarro que de linear passa a irregular até ficar caótico.
A estranha história do Hiperião tem uma dupla faceta. A sua forma irregular pode explicar-se pela sua presença numa zona caótica devida aos movimentos orbitais do sistema Hiperião - Titã - Saturno. Por outro lado, a rotação caótica do seu eixo pode ser devida à influência da gravidade de Titã, com o qual tem uma "ressonância 4:3" (enquanto Titã dá 3 voltas a Saturno, Hiperião dá 4).
ÚRANO
História mitológica
Úrano era um deus que personificava o céu. Foi gerado espontaneamente por Gaia (a Terra) e casou com ela. Ambos foram os antepassados da maioria dos deuses. Tiveram numerosos filhos, entre os quais os Titãs, os Ciclopes e os Hecatônquiros (os “cem mãos”, seres gigantes de 50 cabeças e 100 braços).
Quanto ao ódio que tinha aos filhos e as consequências dolorosas daí decorrentes (foi castrado), ver Terra (Gaia).
CARACTERÍSTICAS
Diâmetro = 51 000 km = cerca de 4 vezes o da Tera
Distância média ao Sol = 2 870 000 000 km = 19,2 UA
Período de revolução (translação) = 84 anos e 27 dias
Período de rotação = 17h e 14m
Temperatura: à superfície, -210 ºC; no centro, 3 000 ºC
Pressão à superfície: 6 000 000 bares.
Núcleo: uma mistura de rocha (silicatos de Ferro) e gelo, de massa provavelmente não superior à da Terra
Manto: Hidrogénio molecular, Hélio, Água, Metano e Amoníaco.
Atmosfera: 83% de hidrogénio, 15% de hélio, 2% de metano e pequenas porções de amoníaco, acetileno e outros hidrocarbonetos; o Metano da alta atmosfera absorve a luz vermelha, dando a Úrano a sua cor azul-esverdeada.
Ao contrário dos outros planetas gasosos, parece não ter uma fonte de calor interno. Talvez por ser o mais pequeno, tenha perdido já há muito a energia interna resultante da sua contracção gravitacional e a sua atmosfera é a menos agitada de todos eles.
Eixo de rotação
A característica mais notável de Urano é a estranha inclinação do seu eixo de rotação, praticamente perpendicular (97,86 º) ao plano de sua órbita (Eclíptica), que afecta tanto o planeta, como os seus anéis, satélites e até o campo magnético.
Isto significa que os Pólos estão no Equador (falando em termos terrestres) e, por isso, as suas regiões equatoriais estão muito fracamente expostas à luz. Devido à sua grande inclinação, as estações em Úrano são muito longas, durando cerca de 21 anos terrestres.
Segundo a teoria clássica, a origem da sua "inclinação" estaria num basculamento brusco devido a uma colisão com um corpo grande. Contudo, em tal situação teria sido ejectado material suficiente para formar um satélite próximo do planeta, o que não é o caso, pois os principais satélites de Úrano estão muito afastados.
Uma recente proposta alternativa aponta para um basculamento lento e progressivo, resultante de um mecanismo de ressonância. Esta pode surgir quando os períodos de precessão do eixo do planeta e o da sua órbita forem iguais, produzindo grandes variações da inclinação do eixo de rotação. A presença de um satélite próximo do planeta aumentaria as forças gravitacionais, aceleraria a precessão do eixo de rotação e estimularia a ressonância e a variação da inclinação do seu eixo.
Teorias recentes indicam que Úrano possuiu realmente “esse” satélite, que teria sido ejectado num dos vários “encontros” entre planetas gigantes, na fase inicial de formação do Sistema Solar.
Variação errática, em várias etapas, da direcção do eixo de rotação
Fonte: La Recherche, nº 440 (Abril.2010), p. 13.
ANÉIS
Supõe-se que os anéis não têm mais de 600 milhões de anos. A sua origem talvez se deva a uma colisão de uma pequena lua com um cometa ou um asteróide ou de várias luas entre si, que se fragmentaram em milhões de partículas e se mantiveram apenas nas zonas de máxima estabilidade. Várias provas sugerem que as partículas "médias" dos anéis são da ordem do mícron.
A dinâmica dos seus anéis aponta para um processo caótico, com mudanças contínuas de energia e momento angular entre as luas, o que sugere um sistema orbitalmente instável. Possivelmente as luas poderão começar a colidir daqui a alguns milhões de anos. Aliás o pequeno Cupido orbita apenas a 800 km de Belinda.
Os anéis, em número de 9, foram descobertos em 10.Março.1977, durante a ocultação de uma estrela pelo planeta. São muito estreitos e estendem-se entre 42 000 e 52 000 km do centro do planeta. Nenhum deles tem ainda nome, sendo conhecidos por 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ e ε.
A Voyager 2, em 24.Janeiro.1986, descobriu mais dois anéis, λ e 1986U2R, e dois satélites, situados um de cada lado do anel ε.
Anéis de Úrano
Fonte: Scientific American Brasil, Ed.Especial Sistema Solar, p.81
LUAS DE ÚRANO
Tem 4 satélites com diâmetro superior a mil km: Titânia (1 578), Oberon (1 523), Umbriel (1170) e Ariel (1 158), todos eles metade gelo, metade rocha.
Titânia
É a maior lua de Úrano. O seu terreno torturado é uma mistura de crateras e vales, o que indica que Titânia deve ter sofrido, num passado distante, um tumultuoso mas desconhecido cataclismo que redefiniu a sua superfície.
Não passa de uma bola de gelo suja, já que é metade água gelada e metade rocha.
Oberon
Muito crivada de crateras, no que é muito semelhante a Umbriel, é também praticamente metade gelo e metade rocha. Tem, pelo menos, uma montanha elevada (6 km acima da superfície), que é visível à esquerda em baixo.
Umbriel
Esta lua escura reflecte apenas metade da luz das outras luas de Úrano, tal como Ariel. Ainda não se sabe o que será aquele anel brilhante no cimo. A sonda Voyager 2 descobriu uma superfície velha com crateras invulgarmente grandes e determinou que também a sua composição é metade gelo e metade rocha.
Ariel
Os inúmeros canais e vales tiveram a sua origem no aquecimento causado por antigas marés de Úrano que provocou "terramotos" e maciças deslocações na superfície de Ariel.
O enorme emaranhado de vales profundos, que cobrem a sua superfície, estão revestidos de um material desconhecido.
Miranda
É um mundo bizarro com um passado tumultuosos. A análise da variedade de terreno sugere que tenha sido fracturado cinco vezes ao longo da sua história. A zona brilhante em V, no centro, é uma justaposição emaranhada de montanhas e vales, crateras velhas e planícies mais novas e e canyons sombrios com 18 km de profundidade. A cratera maior (ao centro em baixo), a cratera Alonso, tem mais de 20 km de largura.
NEPTUNO
História mitológica
Neptuno era filho de Saturno e de Reia (Cibele) e irmão de Júpiter, Juno e Plutão. Na partilha do Universo feita por Júpiter, coube-lhe o império das águas e passou a ser o deus do mar. Reia salvou-o da voracidade de seu pai, como salvara Júpiter, e encarregou uns pastores de o criarem. Casou com Anfitrite, filha do Oceano e de Dóris, deusa do mar.
Philadelphia Museum Art
Pertence a um conjunto de triunfos ou bacanais, encomendado pelo cardenal Richelieu para o seu palácio de Poitou. Conhecem-se três terrestres (o de Pã, o de Baco e o de Sileno) e um marinho, este o de Neptuno.
CARACTERÍSTICAS
Massa = 1,02 x 10^26 kg = 16 vezes a da Terra
Diâmetro = 48 600 km = 4 vezes o da Terra
Distância média ao Sol = 4 497 000 000 km = 39 UA
Período de revolução (translação) = 165 anos
Período de rotação = 16h e 6m
Temperatura: -210 ºC, à superfície; 3 000 ºC, no centro
Pressão à superfície: 6 000 000 bares.
Núcleo: rochas silicatadas e metais.
Manto : água gelada sob alta pressão e vestígios de Metano e Amoníaco
Atmosfera: Hidrogénio (80%), Hélio (19%) e traços de Metano.
É, tal como a Terra, conhecido como "Planeta Azul", mas não devido à presença de água. Como Úrano, é composto maioritariamente de Água líquida, Metano e Amoníaco, rodeado por uma fina atmosfera de Hidrogénio e Hélio.
As bandas de absorção proeminentes do Metano caem nas zonas vermelha e infravermelha do espectro (600 nm). Assim, como em Úrano, essa absorção da luz vermelha pelo Metano atmosférico é, em parte, responsável pela sua cor azul característica, apesar de a cor azul de Neptuno ser mais viva. Dado que o teor de Metano na atmosfera de Neptuno é semelhante ao da de Úrano, certamente haverá uma outra substância desconhecida que contribuirá para essa cor mais viva.
Ao que se julga, o campo magnético de Neptuno, detectado pela Voyager 2, do mesmo modo que o de Úrano, não é gerado por Hidrogénio metálico líquido (como em Júpiter e Saturno), porque não existe no interior do planeta, mas por iões de amónia que formam correntes no manto constituído maioritariamente por água no estado líquido. O eixo do campo magnético está consideravelmente desalinhado do eixo de rotação do planeta.
Neptuno é um planeta dinâmico com diversas manchas grandes e escuras, lembrando as tempestades, tipo furacões, de Júpiter, mas com velocidades muito maiores, que podem chegar aos 2 100 km/h. A maior mancha, a Grande Mancha Negra, é do tamanho da Terra.
A Voyager descobriu, a sul da Grande Mancha Negra, uma nuvem pequena, de forma irregular, que se move para leste percorrendo uma volta a Neptuno em 16 horas: dada a sua velocidade foi chamada de scooter. Pode tratar-se de uma bruma que se eleva acima de um conjunto de nuvens mais escuras.
ANÉIS
Embora não sejam visíveis nas fotografias do telescópio espacial Hubble, possui quatro anéis, cuja descoberta se deve a uma observação, efectuada em 1984, a bordo de um avião U2 que acompanhou o deslocamento do planeta por algumas horas durante a ocultação de uma estrela.
Estreitos e muito ténues, são formados por partículas de pó, resultantes de pequenos meteoritos que se esmagaram nas luas de Neptuno. Vistos da Terra, parecem ténues arcos em vez de anéis completos
Contudo, as imagens da Voyager 2, que em 26.Ag.1989 passou a 280 000 km, mostraram que há anéis completos e também arcos (segmentos de anel), com uma estrutura mais larga e brilhante, cuja origem é desconhecida.
Esta imagem mostra os dois anéis principais, que são mesmo anéis "completos", bem como o anel interior mais fraco e uma banda ténue. A barra escura ao meio serve para "eclipsar" o clarão de Neptuno de modo a poder fotografrar os anéis e... também numerosas estrelas brilhantes como fundo.
De acordo com os dados actuais, a sua distribuição é a seguinte:
- Galle, o mais largo e ténue, a 41 900 km;- Le Verrier, a 53 200 km;
- Lassel, a 55 400 km;
- Arago, a 57 600 km ;
- Adams, a 62 930 km.
As distâncias são contadas do centro do planeta até ao começo do anel.
Nepuno: Anéis e Luas
Adaptado de Scientific American Brasil, Ed.Especial Sistema Solar, p.82
Ao anel Adams estão associados ou muito próximos quatro arcos mais espessos e brilhantes:
- três, descobertos pela sonda, receberam os nomes de Liberté (Liberdade), Égalité (Igualdade) e Fraternité (Fraternidade), porque a sua descoberta coincidiu com o bicentenário da Revolução Francesa (esquema abaixo);
- o quarto é o arco Coragem, que foi descoberto posteriormente (visível, com os outros três, no esquema anterior).
Anéis Le Verrier e Adams
Adaptado de Scientific American Brasil, Ed.Especial Sistema Solar, p.82
Verificou-se também que um dos anéis parece estar torcido, o que deve ser originado pela sua interacção com a lua Galateia.
LUAS DE NEPTUNO
Pensa-se que as pequenas luas poderão ser objectos capturados à Cintura de Kuiper. Isto é evidente para Nereide, cuja órbita é a mais excêntrica de todo o Sistema Solar: a sua distância a Neptuno varia entre 1 353 600 e 9 623 700 km.
Tritão
Deus marinho, filho de Neptuno e Anfitrite, era mensageiro de seu pai e tinha por missão acalmar as águas do mar para que a carruagem do pai deslizasse com segurança. Para tal, utilizava búzios que produziam uma música apaziguadora.
Foi ele que transportou Vénus para ela impedir os Portugueses de caírem na armadilha que Baco, disfarçado de padre católico, lhes preparara no porto de Mombaça. Assim o relata Camões e J. Colaço o pintou em azulejo:
Nos ombros de um Tritão, com gesto aceso,
Vai a linda Dione (Vénus) furiosa;
Não sente quem a leva o doce peso,
De soberbo com carga tão fermosa.
Já chegam perto donde o vento teso
Enche as velas da frota belicosa,
Repartem-se e rodeiam nesse instante
As naus ligeias, que iam por diante.
Poem-se a deusa com outras em direito
Da proa capitaina, e ai fechando
O caminho da barra, estão de geito
Que em vão assopra o vento, a vela inchando;
Poem no madeiro duro o brando peito,
Pera detrás a forte nau forçando;
Outras em derredor levando-a estavam,
E da barra inimiga a desviavam.
Os Lusíadas II, 21-22
CARACTERÍSTICAS
Massa = 2,14 x 10^22 kg = 0, 003 a da Terra
Diâmetro = 2 706 km = 0,2 o da Terra
Distância média a Neptuno = 350 000 km
Período de revolução (translação) = 5d 21h 21m 28s
Período de rotação = 5d 21h 21m 28s (síncrona)
Temperatura = -238,5 ºC;
Pressão à superfície = 200 000 bares.
É a única grande lua com órbita retrógrada (gravita "para trás"). Por causa disso, as "forças de maré" entre Neptuno e Tritão retiram energia de Tritão, o que faz diminuir a sua órbita e aumentar a rotação do planeta. Isto significa que, num futuro distante, ele ou se fragmentará, formando um anel, ou colidirá com Neptuno.
O eixo de rotação de Tritão é extremamente inclinado (157 º) em relação ao eixo de Neptuno.
A sua atmosfera, bastante ténue, é composta de Azoto e de uma pequena quantidade de metano.
A temperatura na superfície de Tritão é de apenas 34,5 K (-235 ºC), o corpo mais frio do Sistema Solar, porque absorve pouco da já muito fraca luz solar. A essa temperatura, o Azoto, o Metano e o Dióxido de Carbono estão totalmente congelados. As formações mais interessantes (e totalmente inesperadas) desse mundo peculiar são os vulcões de gelo. Esse material eruptivo é provavelmente Azoto líquido, poeira, ou compostos de Metano das camadas abaixo da superfície.
Proteu
Reflecte apenas 6 % da luz solar que o atinge. Tem cerca de 400 km de diâmetro. Não foi descoberto da Terra porque, devido à sua proximidade de Neptuno (92 800 km), fica ofuscado pelo brilho da luz reflectida. Tem uma forma irregular e não apresenta sinais de modificações geológicas porque não é suficientemente grande para que a sua gravidade o force a tomar uma forma esférica.
Descoberta de Neptuno: acontecimento histórico
Depois da publicação das tabelas da órbita de Úrano (1821), as observações subsequentes revelaram desvios substanciais, que levaram Bouvard a propor a existência de um planeta desconhecido que perturbaria gravitacionalmente a órbita de Úrano. Em 1843, o inglês Adams calculou a órbita desse potencial oitavo planeta, mas ninguém o tomou a sério. Dois anos depois, o francês Le Verrier, independentemente de Adams, chegou a uma conclusão idêntica e conseguiu persuadir, por carta, Galle, director do Observatório de Berlim, a procurar o dito planeta. Na própria noite em que a carta foi recebida, a 23.Set.1846, Neptuno era descoberto a 1° do ponto indicado por Le Verrier e a 4° da previsão de Adams. Para uma história mais pormenorizada clique aqui.
Agora entra em cena a "política". Nessa época, era grande a rivalidade entre franceses e ingleses (só nessa época!?) e, portanto, a questão de fundo era: "a quem atribuir a paternidade da descoberta?". Mas isso são “malhas que o império tece”.
Contudo, também hoje há guerras dessas entre cientistas, não já tanto por razões “patrióticas”, mas sobretudo por razões de prestígio pessoal: todos querem ser “o pai da criança”. Até porque isso conta para a atribuição de bolsas de estudo e a investigação hoje é caríssima.
Afinal o mundo científico não é tão pacífico como poderia imaginar-se. Embora não deixando de as considerar exageradas, aqui ficam umas observações do nosso cientista, contestatário de Einstein, João Magueijo, tiradas do seu livro Mais rápido que a luz: “Tal qual se passa com todas as seitas, quem não adere à linha oficial é ostracizado e perseguido” (p. 250). Ou esta outra, numa linguagem apropriadamente vernácula: “Os chefes do Imperial (College) gostam de se ver como chulos científicos, num contexto em que os cientistas fazem o papel de putas” (p. 218).
Deixando de lado estas reacções tão “humanas”, o que quero destacar é este facto científico extraordinário: servindo-se das leis da física clássica, foi possível prever a existência de um planeta desconhecido bem como o local exacto onde ele acabou por ser observado.
Contudo, também hoje há guerras dessas entre cientistas, não já tanto por razões “patrióticas”, mas sobretudo por razões de prestígio pessoal: todos querem ser “o pai da criança”. Até porque isso conta para a atribuição de bolsas de estudo e a investigação hoje é caríssima.
Afinal o mundo científico não é tão pacífico como poderia imaginar-se. Embora não deixando de as considerar exageradas, aqui ficam umas observações do nosso cientista, contestatário de Einstein, João Magueijo, tiradas do seu livro Mais rápido que a luz: “Tal qual se passa com todas as seitas, quem não adere à linha oficial é ostracizado e perseguido” (p. 250). Ou esta outra, numa linguagem apropriadamente vernácula: “Os chefes do Imperial (College) gostam de se ver como chulos científicos, num contexto em que os cientistas fazem o papel de putas” (p. 218).
Deixando de lado estas reacções tão “humanas”, o que quero destacar é este facto científico extraordinário: servindo-se das leis da física clássica, foi possível prever a existência de um planeta desconhecido bem como o local exacto onde ele acabou por ser observado.
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