quarta-feira, 29 de outubro de 2014

Galáxia - Cientistas descobrem evidências de como se formaram as primeiras galáxias

Um grupo de cientistas chineses e americanos publicou, na revista "Nature", um estudo que fornece novas evidências sobre como se formaram as primeiras galáxias do Universo - um dos mistérios que ainda não foi desvendado pela astrofísica moderna.

O grupo liderado por Yong Shi, da Universidade de Nanquim, na China, se valeu de observações de galáxias próximas pobres em elementos metálicos para inferir os mecanismos que originaram as estruturas estelares primitivas.

Os metais - elementos mais pesados que o hélio - facilitam o esfriamento do gás interestelar, o que permite que aconteçam as condições apropriadas para a formação de estrelas.

Esses elementos pesados, no entanto, estão precisamente no interior das estrelas, por isso um dos maiores desafios da astrofísica é explicar como surgiram as primeiras galáxias em um ambiente extremamente pobre em metais.

Para compreender esses processos, Shi e seus colegas observaram através do telescópio espacial Herschel duas galáxias cujo gás interestelar praticamente não contém metais.

Trata-se da Sextans A, uma galáxia anã irregular localizada a 4,5 milhões de anos luz da Terra, e a mais distante ESO 146-G14, uma formação elíptica a 73,3 milhões de anos luz.

Sextans A

A partir do estudo de sete aglomerados estelares nessas galáxias, os cientistas determinaram que a formação de estrelas é pouco eficiente nessas condições.

Além disso, o grupo de Shi detectou uma maior quantidade de luz infravermelha do que era previsto pela teoria para esse tipo de galáxias, o que poderia indicar a presença de mais pó e gás interestelar do que se esperava.

ESO 146-G14

"Compreender a formação estelar em pequenas galáxias de nosso entorno nos permite aprofundar no estudo da formação estelar do Universo originário", ressaltou na revista "Nature" o americano Bruce Elmegreen, coautor da pesquisa.

A Sextans A e a ESO 146-G14 "são exemplos de como deveriam ser as galáxias durante os primeiros bilhões de anos depois do Big Bang", destacou o investigador do Watson Research Center.

O cientista americano explicou que, enquanto a formação de galáxias como a Via Láctea foi amplamente estudada, a compreensão sobre a formação de estruturas menores e mais distantes ainda esconde segredos para os cientistas.



Luas de Galileu



Luas de Galileu, ou luas galileanas, é o nome usado para designar o conjunto dos satélites naturais de Júpiter descobertos por Galileu Galilei: Europa, Ganímedes, Io e Calisto. São também os maiores satélites naturais de Júpiter, com uma complexidade geológica que muito tem motivado os planetólogos.

Os nomes das quatro luas são derivados de quatro paixões de Júpiter (ou Zeus) na mitologia Romana e Grega. Estes nomes foram dados por Simon Marius, que reivindicava a descoberta desses satélites.



Ressonância entre orbitas de IO, Europa e Ganimedes


Europa
Europa é única por si própria, apresenta-se com uma superfície gelada muito brilhante com riscos coloridos. Pensa-se que seja um mundo oceânico coberto por uma capa de gelo que protege o mar interior da adversidade do Espaço. Devido às condições existentes em seu interior, alguns cientistas julgam que lá poderá existir vida, tal como a que existe nas profundezas dos mares da Terra. Europa, juntamente com o planeta Marte, é o astro de melhor condição ambiental extraterrestre no Sistema Solar, podendo abrigar vida, existindo também uma pequena possibilidade em Titã.




Ganímedes
Ganímedes é o principal satélite natural de Júpiter, o maior do Sistema Solar, sendo maior que o planeta Mercúrio em termos de tamanho (mas não de massa). Este gigantesco satélite orbita Júpiter a 1,07 milhão de quilômetros de distância.

Ganímedes foi descoberta em 1610 e é uma das quatro luas de Galileu, descobertas por Galileo Galilei na órbita de Júpiter junto à Erfredon, em suas observações feitas graças à invenção do telescópio. No entanto, Ganímedes é visível a olho nu, mas apenas em condições favoráveis e por aqueles com boa visão.



Io
Io, ligeiramente maior que a Lua, é também a quarta maior lua do sistema solar, logo a seguir a Ganímedes, Titã e Calisto.


Mesmo com o seu tamanho algo modesto e apesar de estar localizada num local frio do sistema solar, Io é descrita como o que mais se aproxima do conceito de inferno em todo o sistema solar, já que é o local com maior atividade vulcânica do Sistema Solar. Os seus vulcões chegam a atingir temperaturas à volta dos 1700 graus Celsius, logo, mais quentes que os vulcões da Terra (acredita-se que também os vulcões dos primórdios da Terra atingissem temperaturas semelhantes).

Aliada à maior concentração vulcânica do sistema solar, a liberação de compostos de enxofre durante as erupções confere a Io a aparência de um mundo de diferentes cores: branco, vermelho, laranja, amarelo e preto. Outra consequência desta atividade vulcânica consiste na expulsão de matéria e gases que se afastam para centenas de quilômetros de altura. Devido à fraca gravidade, alguma dessa matéria escapa para o espaço, formando um toro em redor de Júpiter.




Calisto
É a terceira maior lua do Sistema Solar e a segunda maior do sistema joviano. Tem cerca de 99% do diâmetro de Mercúrio, mas apenas um terço de sua massa. É a quarta lua de Galileu por distância a Júpiter, com um raio orbital de cerca de 1 880 000 quilômetros. Não faz parte da ressonância orbital que afeta os outros três satélites de Galileu, e portanto, não sofre aquecimento pelas forças de maré. Sua rotação diferencial é síncrona, ou seja, uma face está sempre virada para Júpiter, enquanto a outra nunca é visível do planeta. A superfície de Calisto é menos afetada pela magnetosfera de Júpiter do que os seus outros satélites internos porque sua órbita está mais afastada do planeta.


É composto de quantidades aproximadamente iguais de rocha e gelo, com uma densidade média de 1,83 g/cm³. Os componentes identificados por espectroscopia da superfície incluem gelo, dióxido de carbono, silicatos e compostos orgânicos. Investigações pela sonda Galileu revelam que Calisto pode ter um pequeno núcleo de silicato e possivelmente um oceano subterrâneo de água líquida em profundidades superiores a 100 quilômetros.

Sua superfície é cheia de crateras e extremamente antiga. Não há nenhum sinal de atividade tectônica ou vulcanismo em sua superfície e pensa-se que sua evolução tem ocorrido principalmente sob a influência dos impactos de diversos meteoritos ao longo de sua existência.

É cercado por uma atmosfera extremamente fina composta por dióxido de carbono, e provavelmente, oxigênio molecular, bem como por uma ionosfera bastante intensa.


Fonte: Wikipédia


sexta-feira, 3 de outubro de 2014

Fases da Lua

À medida que a Lua viaja ao redor da Terra ao longo do mês, ela passa por um ciclo de fases, durante o qual sua forma parece variar gradualmente. O ciclo completo dura aproximadamente 29,5 dias. Esse fenômeno é bem compreendido desde a Antiguidade. Acredita-se que o grego Anaxágoras (430 a.C.), já conhecia sua causa, e Aristóteles (384 - 322 a.C.) registrou a explicação correta do fenômeno: as fases da Lua resultam do fato de que ela não é um corpo luminoso, e sim um corpo iluminado pela luz do Sol.



A face iluminada da Lua é aquela que está voltada para o Sol. A fase da lua representa o quanto dessa face iluminada pelo Sol está voltada também para a Terra. Durante metade do ciclo essa porção está aumentando (lua crescente) e durante a outra metade ela está diminuindo (lua minguante). Tradicionalmente apenas as quatro fases mais características do ciclo - Lua Nova, Quarto-Crescente, Lua Cheia e Quarto-Minguante - recebem nomes, mas a porção que vemos iluminada da Lua, que é a sua fase, varia de dia para dia. Por essa razão os astrônomos definem a fase da Lua em termos de número de dias decorridos desde a Lua Nova (de 0 a 29,5) e em termos de fração iluminada da face visível (0% a 100%). Recapitulando, fase da lua representa o quanto da face iluminada pelo Sol está na direção da Terra.





A figura acima mostra o sistema Sol-Terra-Lua como seria visto por um observador externo olhando diretamente para o pólo sul da Terra. O círculo externo mostra a Lua em diferentes posições relativas em relação à linha Sol-Terra, assumidas à medida que ela orbita a Terra de oeste para leste (sentido horário para um observador olhando para o pólo sul). O círculo interno mostra as formas aparentes da Lua, em cada situação, para um observador no hemisfério sul da Terra.


As quatro fases principais do ciclo são:

Lua Nova:

  • Lua e Sol, vistos da Terra, estão na mesma direção.
  • A Lua nasce às 6h e se põe às 18h.

A Lua Nova acontece quando a face visível da Lua não recebe luz do Sol, pois os dois astros estão na mesma direção. Nessa fase, a Lua está no céu durante o dia, nascendo e se pondo aproximadamente junto com o Sol. Durante os dias subsequentes, a Lua vai ficando cada vez mais a leste do Sol e, portanto, a face visível vai ficando crescentemente mais iluminada a partir da borda que aponta para o oeste, até que aproximadamente 1 semana depois temos o Quarto-Crescente, com 50% da face iluminada.



Lua Quarto-Crescente:
  • Lua e Sol, vistos da Terra, estão separados de 90°.
  • A Lua está a leste do Sol e, portanto, sua parte iluminada tem a convexidade para o oeste.
  • A Lua nasce ao meio-dia e se põe à meia-noite.

A Lua tem a forma de um semi-círculo com a parte convexa voltada para o oeste. Lua e Sol, vistos da Terra, estão separados de aproximadamente 90°. A Lua nasce aproximadamente ao meio-dia e se põe aproximadamente à meia-noite. Após esse dia, a fração iluminada da face visível continua a crescer pelo lado voltado para o oeste, até que atinge a fase Cheia.


Lua Cheia
  • Lua e Sol, vistos da Terra, estão em direções opostas, separados de 180°, ou 12h.
  • A Lua nasce às 18h e se põe às 6h do dia seguinte.

Na fase cheia 100% da face visível está iluminada. A Lua está no céu durante toda a noite, nasce quando o Sol se põe e se põe no nascer do Sol. Lua e Sol, vistos da Terra, estão em direções opostas, separados de aproximadamente 180°, ou 12h. Nos dias subsequentes a porção da face iluminada passa a ficar cada vez menor à medida que a Lua fica cada vez mais a oeste do Sol; o disco lunar vai dia a dia perdendo um pedaço maior da sua borda voltada para o oeste. Aproximadamente 7 dias depois, a fração iluminada já se reduziu a 50%, e temos o Quarto-Minguante.


Lua Quarto-Minguante
  • A Lua está a oeste do Sol, que ilumina seu lado voltado para o leste.
  • A Lua nasce à meia-noite e se põe ao meio-dia.

A Lua está aproximadamente 90° a oeste do Sol, e tem a forma de um semi-círculo com a convexidade apontando para o leste. A Lua nasce aproximadamente à meia-noite e se põe aproximadamente ao meio-dia. Nos dias subsequentes a Lua continua a minguar, até atingir o dia 0 do novo ciclo.




O intervalo de tempo médio entre duas fases iguais consecutivas é de 29d 12h 44m 2.9s (29,5 dias). Esse período é chamado mês sinódico, ou lunação, ou período sinódico da Lua.

O período sideral da Lua, ou mês sideral é o tempo necessário para a Lua completar uma volta em torno da Terra, em relação a uma estrela. Sua duração média é de 27d 7h 43m 11s, sendo portanto 2,25 dias mais curto do que o mês sinódico.


Rotação da Lua


À medida que a Lua orbita em torno da Terra, completando seu ciclo de fases, ela mantém sempre a mesma face voltada para a Terra. Isso indica que o seu período de translação é igual ao período de rotação em torno de seu próprio eixo. Portanto, a Lua tem rotação sincronizada com a translação.

Note que como a Lua mantém a mesma face voltada para a Terra, um astronauta na Lua não vê a Terra nascer ou se pôr. Se ele está na face voltada para a Terra, a Terra estará sempre visível. Se ele estiver na face oculta da Lua, nunca verá a Terra.





Lua

A Lua é o único satélite natural da Terra e o quinto maior do Sistema Solar. É o maior satélite natural de um planeta no sistema solar em relação ao tamanho do seu corpo primário, tendo 27% do diâmetro e 60% da densidade da Terra, o que representa 1⁄81 da sua massa. Entre os satélites cuja densidade é conhecida, a Lua é o segundo mais denso, atrás de Io (uma das quatro grandes luas de Júpiter conhecidas como Luas de Galileu). Estima-se que a formação da Lua tenha ocorrido há cerca de 4,5 mil milhões de anos, relativamente pouco tempo após a formação da Terra. Embora no passado tenham sido propostas várias hipóteses para a sua origem, a explicação mais consensual atualmente é a de que a Lua tenha sido formada a partir dos detritos de um impacto de proporções gigantescas entre a Terra e um outro corpo do tamanho de Marte.


A Lua encontra-se em rotação sincronizada com a Terra, mostrando sempre a mesma face visível, marcada por mares vulcânicos escuros entre montanhas cristalinas e proeminentes crateras de impacto. É o mais brilhante objeto no céu a seguir ao Sol, embora a sua superfície seja na realidade escura, com uma refletância pouco acima da do asfalto. A sua proeminência no céu e o seu ciclo regular de fases tornaram a Lua, desde a antiguidade, uma importante referência cultural na língua, em calendários, na arte e na mitologia. A influência da gravidade da Lua está na origem das marés oceânicas e ao aumento do dia sideral da Terra. A sua atual distância orbital, cerca de trinta vezes o diâmetro da Terra, faz com que no céu o satélite pareça ter o mesmo tamanho do Sol, permitindo-lhe cobri-lo por completo durante um eclipse solar total.
Fonte: Wikipédia


Estrutura lunar


A Lua é o único corpo celeste para além da Terra no qual os seres humanos já pisaram. O Programa Luna, da União Soviética, foi o primeiro a atingir a Lua com sondas não tripuladas em 1959. O Programa Apollo, do governo dos Estados Unidos, permitiu a realização das únicas missões tripuladas até hoje ao satélite, desde a primeira viagem tripulada em 1968 pela Apollo 8, até seis alunagens tripuladas entre 1969 e 1972, a primeira das quais a Apollo 11. Estas missões recolheram mais de 380 quilogramas de rochas lunares que têm sido usadas no estudo sobre a origem, história geológica e estrutura interna da Lua. Após a missão Apollo 17, em 1972, a Lua foi visitada apenas por naves espaciais não tripuladas, como pela última sonda do programa soviético Lunokhod.
Fonte: Wikipédia


Decolagem da Apollo 11



Fases da Lua

À medida que a Lua viaja ao redor da Terra ao longo do mês, ela passa por um ciclo de fases, durante o qual sua forma parece variar gradualmente. O ciclo completo dura aproximadamente 29,5 dias. Esse fenômeno é bem compreendido desde a Antiguidade. Acredita-se que o grego Anaxágoras (430 a.C.), já conhecia sua causa, e Aristóteles (384 - 322 a.C.) registrou a explicação correta do fenômeno: as fases da Lua resultam do fato de que ela não é um corpo luminoso, e sim um corpo iluminado pela luz do Sol.

A face iluminada da Lua é aquela que está voltada para o Sol. A fase da lua representa o quanto dessa face iluminada pelo Sol está voltada também para a Terra. Durante metade do ciclo essa porção está aumentando (lua crescente) e durante a outra metade ela está diminuindo (lua minguante). Tradicionalmente apenas as quatro fases mais características do ciclo - Lua Nova, Quarto-Crescente, Lua Cheia e Quarto-Minguante - recebem nomes, mas a porção que vemos iluminada da Lua, que é a sua fase, varia de dia para dia. Recapitulando, fase da lua representa o quanto da face iluminada pelo Sol está na direção da Terra.

Fonte: astro.if.ufrgs.br


Lua


A figura acima mostra o sistema Sol-Terra-Lua como seria visto por um observador externo olhando diretamente para o pólo sul da Terra. O círculo externo mostra a Lua em diferentes posições relativas em relação à linha Sol-Terra, assumidas à medida que ela orbita a Terra de oeste para leste (sentido horário para um observador olhando para o pólo sul). O círculo interno mostra as formas aparentes da Lua, em cada situação, para um observador no hemisfério sul da Terra.
Fonte: astro.if.ufrgs.br

Clique aqui e saiba mais sobre as fases da lua.



Rotação da Lua

À medida que a Lua orbita em torno da Terra, completando seu ciclo de fases, ela mantém sempre a mesma face voltada para a Terra. Isso indica que o seu período de translação é igual ao período de rotação em torno de seu próprio eixo. Portanto, a Lua tem rotação sincronizada com a translação.

rotacao da lua

É muito improvável que essa sincronização seja casual. Acredita-se que ela tenha acontecido como resultado das grandes forças de maré exercidas pela Terra na Lua no tempo em que a Lua era jovem e mais elástica. As deformações tipo bojos causadas na superfície da Lua pelas marés teriam freado a sua rotação até ela ficar com o bojo sempre voltado para a Terra e, portanto, com período de rotação igual ao de translação. Essa perda de rotação teria em consequência provocado o afastamento maior entre Lua e Terra (para conservar o momentum angular). Atualmente a Lua continua afastando-se da Terra, a uma taxa de 4 cm/ano.

Note que como a Lua mantém a mesma face voltada para a Terra, um astronauta na Lua não vê a Terra nascer ou se pôr. Se ele está na face voltada para a Terra, a Terra estará sempre visível. Se ele estiver na face oculta da Lua, nunca verá a Terra.


Órbita da Lua

A órbita da Lua é a trajetória que o satélite natural executa ao redor da Terra, em sentido anti-horário quando visto a partir do polo norte terrestre. Possui excentricidade pequena (menor que 0,05), o que a faz parecer quase circular. Seu plano de rotação é inclinado cerca de cinco graus em relação ao plano de órbita da Terra.
A distância média entre a Lua e a Terra é de 384 400 quilômetros. Contudo, como a órbita é elíptica, a máxima aproximação acontece a 363 mil quilômetros de distância (perigeu) e a máxima distância ocorre a 406 mil quilômetros (apogeu).
Fonte: Wikipédia

Inclinacao
A órbita da Lua em torno da Terra está inclinada 5° em relação à orbita da Terra em torno do Sol.


Orbita
A órbita da Lua em torno da Terra é uma elipse, exagerada nesta figura, e a Lua está 10% mais próxima no perigeu do que no apogeu, o que faz com que seu tamanho aparente mude de um ciclo para outro.


*Perigeu: é o ponto da órbita de um corpo celeste ou de uma nave espacial, em que ele se encontra mais próximo do astro em torno do qual gravita.

*Apogeu: é o ponto da órbita de um corpo celeste ou de uma nave espacial em que ele se encontra mais distante do astro em torno do qual gravita.