Sistema solar: planetas, características, origem, evolução

Sistema solar: planetas, características, origem, evolução

O sistema solar é um conjunto de planetas e objetos astronômicos ligados pela atração gravitacional que produz a única estrela central: o sol . Dentro deste sistema planetário, há uma infinidade de corpos menores, como luas, planetas anões, asteróides, meteoroides, centauros, cometas ou poeira cósmica.

O sistema solar tem 4.568 milhões de anos e está localizado na Via Láctea. Se você começar a contar a partir da órbita de Plutão , calcula-se que mede 5.913.520.000 km, o equivalente a 39,5 AU.

O sistema planetário mais próximo conhecido é Alpha Centauri, localizado a cerca de 4,37 anos-luz (41,3 trilhões de quilômetros) do nosso Sol. Por sua vez, a estrela mais próxima seria Proxima Centauri (provavelmente do sistema Alpha Centauri), localizado aproximadamente 4,22 anos-luz.

Sol

O Sol é o maior e mais massivo objeto em todo o sistema solar, medindo nada menos que 2 x 10 30 kg e um diâmetro de 1,4 x 10 6 km. Um milhão de terras se encaixam livremente no interior.

A análise da luz solar mostra que essa enorme esfera é composta principalmente de hidrogênio e hélio, além de 2% de outros elementos mais pesados.

No interior, há um reator de fusão, que transforma constantemente hidrogênio em hélio, produzindo a luz e o calor que irradia.

O Sol e os outros membros do sistema solar provavelmente se originaram ao mesmo tempo, da condensação de uma nebulosa original de matéria , há pelo menos 4,6 bilhões de anos atrás. O assunto nesta nebulosa pode muito bem ter vindo da explosão de uma ou mais supernovas.

Embora o Sol não seja a estrela maior ou mais brilhante, é a estrela mais importante para o planeta e o sistema solar. É uma estrela de tamanho médio, bastante estável e ainda jovem, localizada em um dos braços espirais da Via Láctea. Bastante comum em geral, mas com sorte pela vida na Terra. 

Com sua poderosa força gravitacional, o Sol torna possível a surpreendente variedade de cenários em cada um dos planetas do sistema solar, uma vez que é a fonte de sua energia através da qual mantém a coesão de seus membros.

Quais planetas compõem o sistema solar?

Existem 8 planetas no sistema solar, classificados em planetas internos e externos: Mercúrio , Vênus , Terra, Marte , Júpiter , Saturno , Urano e Netuno . 

Planetas interiores

Os planetas internos são Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. São planetas  pequenos e rochosos, enquanto planetas externos como Júpiter são gigantes gasosos. Essa diferença de densidade decorre da maneira como a matéria na nebulosa original se condensou. Quanto mais distante do Sol, a temperatura diminui e, portanto, a matéria pode formar compostos diferentes.

Nas proximidades do Sol, onde a temperatura era mais alta, apenas elementos e compostos pesados, como metais e silicatos, eram capazes de condensar lentamente e formar partículas sólidas. Foi assim que surgiram os densos planetas: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.

Planetas exteriores

Os planetas exteriores são Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Eles se formaram em regiões mais remotas, onde a matéria se condensou rapidamente no gelo. O rápido crescimento dessas acumulações de gelo deu origem a objetos de tamanho enorme. No entanto, dentro desses gigantescos planetas não estão congelados, na verdade eles ainda irradiam muito calor no espaço.

A fronteira entre os planetas interno e externo é o Cinturão de Asteróides, remanescentes de um planeta que não se formou devido à atração gravitacional maciça de Júpiter, que os espalhou.

Plutão é um planeta no sistema solar?

Plutão foi considerado um planeta por muito tempo até 2006, quando os astrônomos o designaram como planeta anão por falta de domínio orbital, uma das características que um corpo celeste deve ter para ser considerado um planeta. 

Isso significa que outros corpos de tamanho e gravidade semelhantes não devem existir em seu ambiente. Este não é o caso de Plutão, cujo tamanho é semelhante ao de sua lua, Caronte, e muito próximo um do outro.

Principais características dos planetas

Os planetas orbitam o Sol em órbitas elípticas, de acordo com as leis de Kepler. Essas órbitas estão todas localizadas aproximadamente no mesmo plano, que é o plano da eclíptica, no qual o movimento da Terra ao redor do Sol ocorre.

De fato, quase todos os objetos do sistema solar estão neste plano, com pequenas diferenças, exceto Plutão, cujo plano orbital está inclinado 17º em relação à eclíptica.

– Mercúrio

É um planeta pequeno, pouco maior que um terço da Terra e mais próximo do Sol. Em sua superfície, podem ser vistas formações rochosas semelhantes às da Lua, como visto nas imagens. Típicas são as escarpas lobadas que, segundo os astrônomos, são uma indicação de que Mercúrio está encolhendo.

Ele também tem outras características em comum com o nosso satélite, por exemplo, a composição química, a presença de gelo nos pólos e um grande número de crateras de impacto.

Ocasionalmente, Mercúrio é visível da Terra, muito abaixo do horizonte, logo ao pôr do sol ou muito cedo, antes do nascer do sol.

Este pequeno planeta acoplou seu movimento de rotação e translação ao redor do Sol, graças às chamadas forças das marés. Essas forças tendem a diminuir a velocidade de rotação do planeta em torno de seu eixo, até que seja igual à velocidade de translação.

Tais acoplamentos não são incomuns entre objetos no sistema solar. Por exemplo, a Lua tem um movimento semelhante e sempre mostra a mesma face da Terra, como Plutão e seu satélite Caronte.

O acoplamento das marés é responsável pelas temperaturas extremas de Mercúrio, juntamente com a atmosfera esparsa do planeta. 

A face de Mercúrio exposta ao Sol tem temperaturas escaldantes, mas não é o planeta mais quente do sistema solar, embora seja o mais próximo da estrela. Essa distinção é para Vênus, cuja superfície é coberta por uma densa nebulosidade que retém o calor no interior.

Tabela 1. Mercúrio: características e movimento

– Vênus

Em tamanho, massa e composição química, Vênus é muito semelhante à Terra, porém sua atmosfera densa impede que o calor escape. É o famoso efeito estufa, cuja causa é que a temperatura da superfície de Vênus atinge 400 ºC, próximo ao ponto de fusão do chumbo.

A atmosfera venusiana é composta principalmente de dióxido de carbono e vestígios de outros gases, como o oxigênio. A pressão atmosférica é cerca de 100 vezes maior que a terrestre e a distribuição dos ventos rápidos é extremamente complexa.

Outro detalhe da notável atmosfera de Vênus é sua rotação ao redor do planeta, que leva cerca de 4 dias na Terra. Note que a rotação do próprio planeta é extremamente lenta: um dia venusiano dura 243 dias na Terra.

O deutério é abundante em Vênus, um isótopo de hidrogênio que é devido à falta de uma camada protetora de ozônio contra os raios ultravioletas do Sol. Atualmente, não há evidências de água, no entanto, tanto deutério indica que Vênus pode tê-lo na atmosfera. passado.

Quanto à superfície, os mapas de radar mostram características geográficas como montanhas, planícies e crateras, nas quais o basalto é abundante.

O vulcanismo é característico de Vênus, assim como a lenta rotação retrógrada. Somente Vênus e Urano giram na direção oposta aos outros planetas. 

A hipótese é que é devido a uma colisão no passado com outro objeto celeste, mas outra possibilidade é que as marés atmosféricas causadas pelo Sol modifiquem lentamente a rotação. Possivelmente, ambas as causas contribuíram igualmente para o movimento que o planeta agora possui.

Tabela 2. Vênus: características e movimento.

– A terra

O terceiro planeta próximo ao Sol é o único que abriga a vida, pelo menos até onde sabemos.

A Terra está a uma distância ideal para a proliferação da vida e também possui uma camada protetora de ozônio, água líquida abundante (até 75% da superfície é coberta por esse elemento) e seu próprio campo magnético intenso. Sua rotação também é a mais rápida dos quatro planetas rochosos.

A atmosfera da Terra é composta de nitrogênio e oxigênio, com traços de outros gases. É estratificado, mas seus limites não são definidos: diminui gradualmente até desaparecer.

Outra característica importante da Terra é que ela possui placas tectônicas, portanto sua superfície sofre mudanças contínuas (nos tempos geológicos, é claro). Portanto, as evidências de crateras que abundam nos outros planetas do sistema solar já foram apagadas.

Isso fornece à Terra uma grande variedade de cenários ambientais: montanhas, planícies e desertos, juntamente com a abundância de água, tanto nos vastos oceanos quanto em água doce na superfície e no subsolo.

Junto com a Lua, seu satélite natural, eles formam uma dupla notável. O tamanho do nosso satélite é relativamente grande quando comparado ao da Terra e tem uma influência notável sobre ele.

Para começar, a Lua é responsável pelas marés, que exercem uma poderosa influência na vida terrestre. A Lua está em rotação síncrona com o nosso planeta: seus períodos de rotação e translação ao redor da Terra são os mesmos, é por isso que sempre nos mostra a mesma face.

Tabela 3. A Terra: características e movimento

– Marte

Marte é um pouco menor que a Terra e Vênus, mas maior que Mercúrio. Sua densidade superficial também é um pouco menor. Muito parecido com a Terra, os curiosos sempre acreditavam ver sinais de vida inteligente na estrela avermelhada.

Por exemplo, já em meados do século XIX, muitos observadores afirmavam ter visto “canais”, linhas retas que cruzavam a superfície marciana e culpavam a presença de vida inteligente. Até mapas desses supostos canais foram criados. 

No entanto, imagens da sonda Mariner mostraram, em meados dos anos sessenta do século XX, que a superfície marciana é desértica e que os canais eram inexistentes. 

A cor avermelhada de Marte é devida à abundância de óxidos de ferro na superfície. Quanto à sua atmosfera, é fina e consiste em 95% de dióxido de carbono, com traços de outros elementos, como o argônio. Não há vapor de água ou oxigênio. O último é encontrado formando compostos nas rochas.

Diferentemente da Terra, Marte não possui seu próprio campo magnético; portanto, as partículas do vento solar afetam diretamente a superfície pouco protegida pela fina atmosfera. 

Quanto à orografia, é variada e há indicações de que o planeta já teve água líquida. Uma das características mais notáveis ​​é o Monte Olimpo, o maior vulcão conhecido no Sistema Solar até agora.

O Monte Olimpo supera de longe os maiores vulcões da Terra: é três vezes mais alto que o Monte Everest e 100 vezes o volume de Mauna Loa, o maior vulcão terrestre. Sem atividade tectônica e com baixa gravidade, a lava poderia se acumular para dar origem a uma estrutura tão colossal.

Tabela 4. Marte: características e movimento

– Júpiter

É sem dúvida o rei dos planetas devido ao seu grande tamanho: seu diâmetro é 11 vezes o da Terra e suas condições são muito mais extremas.

Tem uma atmosfera rica atravessada por ventos rápidos. A conhecida Grande Mancha Vermelha de Júpiter é uma tempestade de longa data, com ventos de até 600 km / h.

Júpiter é gasoso, portanto, não há solo firme sob a atmosfera. O que acontece é que a atmosfera se torna mais densa à medida que a profundidade aumenta, até atingir um ponto em que o gás é liquefeito. Por isso, é bastante achatado nos pólos, devido à rotação.

Apesar do fato de que a maior parte da matéria que compõe Júpiter é hidrogênio e hélio – como o Sol -, por dentro tem um núcleo de elementos pesados ​​a uma temperatura alta. De fato, o gigante gasoso é uma fonte de radiação infravermelha, então os astrônomos sabem que o interior é muito mais quente que o exterior. 

Júpiter também tem seu próprio campo magnético, 14 vezes mais intenso que o da Terra. Uma  característica notável desse planeta é o grande número de satélites naturais que possui.

Devido ao seu enorme tamanho, é natural que sua gravidade tenha capturado muitos corpos rochosos que conseguiram passar por suas proximidades. Mas também possui luas grandes, sendo as mais notáveis ​​as quatro luas galileanas: Io, Europa, Calisto e Ganimedes, a última a maior das luas do sistema solar.

Essas grandes luas provavelmente se originaram ao mesmo tempo que Júpiter. São mundos fascinantes, pois têm a presença de água, vulcanismo, clima extremo e magnetismo, entre outras características.

Tabela 5. Júpiter: características e movimento

– Saturno

Sem dúvida, o que mais chama a atenção de Saturno é o seu complexo sistema de anéis, descoberto por Galileu em 1609. Deve-se notar também que Christian Huygens foi o primeiro a perceber a estrutura anular, alguns anos depois, em 1659. Certamente O telescópio de Galileu não tinha resolução suficiente.

Milhões de partículas de gelo compõem os anéis de Saturno, talvez os restos de luas e cometas antigos que atingem o planeta – Saturno tem quase o mesmo número de Júpiter. 

Alguns satélites de Saturno, chamados satélites de pastor , são responsáveis ​​por manter a órbita livre e confinar os anéis em regiões bem definidas do plano equatorial planetário. O equador do planeta é bastante pronunciado, sendo um esferóide muito plano devido à baixa densidade e movimento rotacional.

Saturno é tão leve que poderia flutuar em um oceano hipotético grande o suficiente para contê-lo. Outra razão para a deformação do planeta é que a rotação não é constante, mas depende da latitude e de outras interações com seus satélites.

Em relação à sua estrutura interna, os dados coletados pelas missões Voyager, Cassini e Ulysses garantem que é bastante semelhante ao de Júpiter, ou seja, um manto gasoso e um núcleo de elementos pesados ​​muito quentes.

As condições de temperatura e pressão possibilitam a formação de hidrogênio líquido metálico, para que o planeta tenha seu próprio campo magnético.

Na superfície, o clima é extremo: as tempestades são abundantes, embora não tão persistentes quanto as do vizinho Júpiter.

Tabela 6. Saturno: características e movimento

– Urano

Foi descoberta por William Herschel em 1781, que a descreveu como um pequeno ponto azul esverdeado em seu telescópio. A princípio, ele pensou que era um cometa, mas logo ele e outros astrônomos perceberam que era um planeta, assim como Saturno e Júpiter.

O movimento de Urano é bastante peculiar, sendo rotação retrógrada, assim como Vênus. Além disso, o eixo de rotação é muito inclinado em relação ao plano da órbita: 97,9 º, de modo que praticamente gira lateralmente.

Portanto, as estações do planeta – reveladas pelas imagens da Voyager – são bastante extremas, com invernos com duração de 21 anos.

A cor azul esverdeada de Urano é devida ao conteúdo de metano da atmosfera, muito mais frio que o de Saturno ou Júpiter. Mas pouco se sabe sobre sua estrutura interna. Urano e Netuno são considerados mundos de gelo, ou melhor, gasosos ou quase líquidos.

Embora Urano não produz hidrogênio metálico por causa de sua menor massa e pressão interna, ele possui um campo magnético intenso, mais ou menos comparável ao da Terra.

Urano tem seu próprio sistema de anéis, embora não seja tão magnífico quanto o de Saturno. Eles são muito fracos e é por isso que não são facilmente observados da Terra. Eles foram descobertos em 1977, graças ao esconderijo temporário do planeta por uma estrela, que permitiu aos astrônomos ver sua estrutura pela primeira vez.

Como todos os planetas exteriores, Urano tem muitas luas. Os principais são Oberon, Titânia, Umbriel, Ariel e Miranda, nomes retirados das obras de Alexander Pope e William Shakespeare. Água congelada foi detectada nessas luas.

Tabela 7. Urano: características e movimento

– Netuno

Nos confins do sistema solar está Netuno, o planeta mais distante do Sol. Foi descoberto devido a distúrbios gravitacionais inexplicáveis, que previam a existência de um objeto grande, ainda não descoberto. 

Os cálculos do astrônomo francês Urbain Jean Leverrier finalmente levaram à descoberta de Netuno em 1846, embora Galileu já o tivesse visto com seu telescópio acreditando ser uma estrela.

Visto da Terra, Netuno é um pequeno ponto azul esverdeado e até pouco tempo atrás, pouco se sabia sobre sua estrutura. A missão Voyager forneceu novos dados no final dos anos 80.

As imagens mostraram uma superfície com evidências de fortes tempestades e ventos fortes, incluindo um grande ponto semelhante a Júpiter: o Grande Ponto Escuro.

Netuno possui uma atmosfera rica em metano, além de um sistema de anéis fraco, semelhante ao de Urano. Sua estrutura interna é composta por uma crosta de gelo que cobre o núcleo do metal e possui magnetismo próprio.

Quanto às luas, cerca de 15 foram descobertas até o momento, mas poderia haver outras, já que o planeta está muito distante e é o menos estudado até o momento. Triton e Nereid são os principais, com Triton em órbita retrógrada e possuindo uma atmosfera tênue de nitrogênio.

Tabela 8. Netuno: características e movimento

Outros objetos astronômicos

O Sol e os grandes planetas são os maiores membros do sistema solar, mas existem outros objetos, menores, mas igualmente fascinantes.

Estamos falando de planetas anões, luas ou satélites dos principais planetas, cometas, asteróides e meteoróides. Cada um tem peculiaridades extremamente interessantes.

Planetas minúsculos

No cinturão de asteróides que está entre Marte e Júpiter, e além da órbita de Netuno, no cinturão de Kuiper, existem muitos objetos que, de acordo com critérios astronômicos, não se enquadram na categoria de planetas.

Os mais proeminentes são:

– Ceres, no cinturão de asteróides.

– Plutão, anteriormente considerado o nono maior planeta.

– Eris, descoberta em 2003 e maior que Plutão e mais distante do Sol que isso.

– Makemake, no cinturão de Kuiper e mais ou menos metade do tamanho de Plutão.

– Haumea, também no cinturão de Kuiper. Tem uma forma marcadamente elipsoidal e possui anéis.

O critério para distingui-los dos principais planetas é o tamanho e a atração gravitacional que eles possuem, ligados à sua massa. Para ser considerado um planeta, um objeto deve girar em torno do Sol, além de ser mais ou menos esférico.

E sua gravidade deve ser alta o suficiente para absorver os outros corpos menores ao seu redor, como satélites ou como parte do planeta.

Como pelo menos o critério gravitacional não é atendido para Ceres, Plutão e Eris, essa nova categoria foi criada para eles, que Plutão acabou em 2006. No distante cinturão de Kuiper, é possível que haja mais planetas anões como esses, ainda não detectado.

Luas

Como vimos, os principais planetas, e até Plutão, têm satélites que orbitam em torno deles. Existem mais de cem pertencentes aos principais planetas, quase todos eles distribuídos nos planetas externos e três pertencentes aos planetas internos: Lua da Terra, Phobos e Deimos de Marte.

Ainda pode haver mais luas para descobrir, especialmente nos planetas mais distantes do Sol, como Netuno e outros gigantes congelados.

Suas formas são variadas, algumas esferoidais e outras bastante irregulares. Os maiores provavelmente se formaram ao lado do planeta pai, mas outros poderiam ser capturados pela gravidade. Existem até luas temporárias, que por algum motivo são capturadas pelo planeta, mas são liberadas ao mesmo tempo.

Outros corpos, além dos principais planetas, também têm luas. Estima-se que até agora existam cerca de 400 satélites naturais de todos os tipos.

Kites

Cometas são resíduos da nuvem de matéria que deu origem ao sistema solar. Eles são feitos de gelo, rochas e poeira e atualmente são encontrados nos arredores do sistema solar, embora ocasionalmente se aproximem do sol.

Existem três regiões distantes do Sol, mas elas ainda pertencem ao sistema solar. Os astrônomos acreditam que todos os cometas vivem lá: o cinturão de Kuiper, a nuvem de Oort e o disco disperso.

Asteróides, centauros e meteoróides

Asteróides são corpos rochosos menores que um planeta ou satélite anão. A maioria deles é encontrada no cinturão de asteróides que marca a fronteira em planetas rochosos e gasosos.

Por sua vez, os centauros recebem esse nome porque compartilham características de asteróides e cometas, assim como seres mitológicos de mesmo nome: meio humano e meio cavalo.

Descobertos em 1977, eles ainda não foram fotografados adequadamente, mas são conhecidos por serem abundantes entre as órbitas de Júpiter e Netuno.

Finalmente, um meteoróide é um fragmento de um objeto maior, como os descritos até agora. Eles podem ser tão minúsculos quanto uma lâmina de matéria – sem serem tão pequenos quanto um grão de poeira – cerca de 100 mícrons ou até 50 km de diâmetro.

Resumo das principais características do sistema solar

Idade estimada : 4,6 bilhões de anos.
Forma : disco
Localização : o braço Orion na Via Láctea.
Extensão : é relativa, pode ser considerada em torno de 10.000 unidades astronômicas *, até o centro da nuvem de Oort.
Tipos de planetas : terrestre (rochoso) e joviano (gás e gelo)
Outros objetos : satélites, planetas anões, asteróides.

* Uma unidade astronômica é equivalente a 150 milhões de quilômetros.

Origem e evolução

Atualmente, a maioria dos cientistas acredita que a origem do sistema solar está nos restos de uma ou mais supernovas, das quais uma gigantesca nebulosa de gás e poeira cósmica se formaram.

A gravidade foi responsável por aglomerar e colapsar esse assunto, que dessa maneira começou a girar cada vez mais rápido e formar um disco, no centro do qual o Sol se formou. Esse processo é chamado de acréscimo.

Ao redor do Sol permaneceu o disco restante da matéria, de onde surgiram os planetas e outros membros do sistema solar.

Ao observar sistemas estelares na formação de nossa própria galáxia da Via Láctea e simulações de computador, os cientistas têm evidências de que esses processos são relativamente comuns. Estrelas recém-formadas geralmente têm esses discos de matéria ao seu redor.

Essa teoria explica muito bem as descobertas feitas sobre o nosso sistema solar, sendo um único sistema estelar central. No entanto, isso não explicaria completamente a formação do planeta em sistemas binários. E existem, já que se estima que 50% dos exoplanetas pertencem a sistemas com duas estrelas, sendo muito comuns na galáxia.

Referências

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  2. Carroll, B. Uma Introdução à Astrofísica Moderna. 2nd. Edição. Pearson.
  3. PANELA. Exploração do Sistema Solar. Recuperado de: solarsystem.nasa.gov.
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  6. Seeds, M. 2011. Fundamentos da Astronomia. Décima primeira edição. Aprendizado Cengage.
  7. Wikipedia. Centauro (astronomia): Recuperado de: es.wikipedia.org.
  8. Wikipedia. O sistema solar. Recuperado de: es.wikipedia.org.

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