Os planetas e seus satélites

Dúvidas e Perguntas?

Os planetas do Sistema Solar se dividem basicamente em três grupos: os rochosos, os gasosos e os gelados.

A partir do Sol: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte e os asteróides são rochosos, e os mais massivos conservam uma atmosfera gasosa. Destes, só a Terra apresenta água à superfície.

Os planetas Júpiter, Saturno, Urano e Netuno são gasosos. Devem ter um núcleo sólido (ou pastoso), mas envolvido por espessa camada de gases, que representam grande parte de sua massa.

Nos limites do sistema estão Plutão & Caronte, Ixion, Quaoar, Varuna, Sedna, Eris (e outros ainda não nomeados), KBOs (Objetos do Cinturão de Kuiper) e os cometas, formados de gelo e rochas, já que a temperatura estimada àquela distância seria de aproximadamente 50 kelvins (-220 ºC).

Em 1618 Johannes Kepler estabeleceu as três leis para os movimentos dos planetas:

- As órbitas dos planetas são elipses, e o Sol ocupa um de seus focos.

- Um planeta se move com uma velocidade tal que seu raio vetor cobre áreas iguais em tempos iguais.

- O quadrado do período de revolução é proporcional ao cubo da distância média ao Sol.

Os pontos principais das órbitas dos planetas interiores, isto é, mais próximos do Sol que a Terra, e exteriores, os mais distantes, têm configurações e nomenclaturas distintas.

Quando o planeta está alinhado com o Sol, a Lua ou outro planeta, dizemos que ele está em conjunção. No caso de um planeta interior, esta conjunção com o Sol pode ser inferior ( CI ) ou superior ( CS ). Quando o planeta está no ângulo reto do triângulo formado pelo Sol, o planeta e a Terra, ele está na maxima elongação oeste ( MEW ), ou na máxima elongação este ( MEE ). Nos planetas exteriores só temos uma conjunção ( C ) e uma oposição ( O ) com o Sol. Quando a Terra está no ângulo reto do triângulo formado pelo Sol, a Terra e o planeta, dizemos que ele está em quadratura, que também pode ser oeste ( QW ) ou leste ( QE ).

Mercúrio tem menos da metade do tamanho da Terra (38% do diâmetro). Possui uma atmosfera muito rarefeita.
Sua superfície é parecida com a da Lua, crivada de crateras e a temperatura pode chegar aos 400 ºC. Como é um planeta interior, apresenta fases, como a Lua. É de observação difícil, em primeiro lugar por estar sempre envolto pelo brilho do Sol, muito baixo no horizonte, e em segundo porque é muito pequeno. O Sol visto de Mercúrio é 6,3 vezes mais brilhante que visto da Terra. Mesmo os grandes telescópios não conseguem ver detalhes de sua superfície. Apesar de pequeno tem uma das maiores crateras do sistema solar em sua superfície: quase 600 km!

Vênus também apresenta fases e uma grande variação no diâmetro aparente entre as conjunções superior e inferior. É quase do tamanho da Terra e mantém sua superfície oculta sob uma espessa camada de nuvens. Estas nuvens são responsáveis pelo albedo alto, de 0,76. Este número indica que o planeta reflete 76% da luz incidente, o que faz de Vênus um dos mais brilhantes objetos celestes, só perdendo para o Sol e a Lua, e permitindo sua observação durante o dia. Somente após a visita da sonda "Pioner Venus Orbiter" em 1979 foi possível determinar seu período de rotação e a inclinação de seu eixo. Com um eixo inclinado a 178º com o plano da órbita, sua rotação retrógrada faz com que um dia dure mais que seu ano! Sua atmosfera formada de dióxido de carbono é bastante densa e a pressão ao nível do solo é 90 vezes maior que a da Terra. Suas nuvens são formadas por gotículas de ácido sulfúrico que aliadas ao dióxido de carbono criam um efeito estufa capaz de elevar a temperatura até os 500 ºC.

Terra e Lua formam um sistema gravitacional interessante. Quase podem ser considerados como um planeta duplo. Os dois corpos orbitam um ponto (o baricentro do sistema) que está pouco abaixo da superfície da Terra. Esta proximidade e suas proporções nos permitem ter marés complexas que roubam energia de rotação da Terra e transferem para a Lua, que acelerando, se afasta lentamente. O tamanho angular da Lua nos permite ter eclipses solares totais, híbridos e anelares. Isso acontece devido à feliz coincidência com o diâmetro angular do Sol, e sua ocorrência nos permite estudar a coroa solar. Por este motivo os eclipses solares atraem tanto a atenção.

Marte é o primeiro planeta exterior e seu movimento retrógrado durante a oposição sempre intrigou os astrônomos. Hoje sabemos que este aparente retorno é causado pela ultrapassagem da Terra, que tem um movimento orbital mais rápido. Marte tem cerca da metade do diâmetro da Terra e uma atmosfera rarefeita, formada de dióxido de carbono, mas que permite a descida de sondas com para-quedas. Existem planos para o envio de pequenos aviões de reconhecimento nas próximas sondas. Ventos de grande velocidade formam terríveis tempestades de areia que chegam a alterar a cor do planeta, avermelhada pelos oxidos metálicos. Os detalhes da superfície são de difícil observação, devido ao tamanho reduzido, mas as grandes manchas e as calotas polares podem vistas, quando das oposições, que ocorrem a aproximadamente cada dois anos. Durante a última oposição o telescópio orbital Hublle fez excelentes fotos. Marte tem dois satélites, Phobos e Deimos (do grego, Medo e Terror), irregulares e de pequenas dimensões, 27 e 15 km respectivamente, que mais parecem asteróides capturados pelo campo gravitacional do planeta. A sonda Mars Odyssey confirmou, em março de 2002, a presença de grande quantidade de água abaixo da superfície, na forna de gelo. Este gelo, se derretido poderia cobrir toda a superfície do planeta. A confirmação da presença de água em Marte, reforça a possibilidade da presença de vida em formas primitivas. Um satélite mais antigo, mas ainda em operação, o Mars Global Suveyor, tem enviado centenas de fotos de detalhes da superfície que intrigam cada vez mais os pesquisadores. Um grande trabalho está sendo feito objetivando enviar homens a Marte nos próximos 10 anos. Dois rovers, Spirit e Opportunity estão há dois anos percorrendo sua superfície e analizando o terreno.

Entre as órbitas de Marte e Júpiter existe uma região que concentra milhares de planetas menores com tamanhos entre 1 e 1000 km de diâmetro. São os chamados asteróides . Entre eles se destacam pelo tamanho Ceres, Palas e Vesta . Especula-se que estes corpos são partes de um planeta que tenha se desintegrado por algum motivo e espalhado fragmentos por sua órbita. Um estudo estatístico do somatório das massas revela que seria um planeta muito pequeno. A perturbação gravitacional dos planetas consegue deformar suas órbitas e algumas se tornam tão excêntricas que eles podem chegar tão perto do Sol quanto Mercúrio, cruzando perigosamente a órbita da Terra.

Júpiter é um grande planeta gasoso, o de maior massa e tamanho: 11 vezes o diâmetro da Terra e mais de mil vezes seu volume! Apesar de estar 5 vezes mais longe do Sol que a Terra, é um belo astro quando visto através de um telescópio. Sua rotação é tão rápida, menos de 10 horas, que o planeta fica nitidamente ovalizado. Várias faixas turbulentas podem ser vistas paralelas a seu equador, as mais escuras são chamadas de cinturões, e as mais claras de zonas, que apesar de serem móveis, são de grande duração. Como o planeta é gasoso, estas faixas giram com velocidades diferentes, aumentando ligeiramente a velocidade do equador para os pólos. Uma tempestade circular, a Grande Mancha Vermelha, muito maior que a Terra, se movimenta na zona tropical sul. Recentemente foi constatada a formação de uma segunda mancha, de menores dimensões que está sendo chamada de Mancha Vermelha Júnior. Júpiter possui um tênue anel e já foram detetados 60 satélites. Os mais importantes foram descobertos por Galileu e por isso são chamados Galileanos: I- Io, II- Europa, III- Ganimede e IV- Calisto. Muito brilhantes, podem ser facilmente observados por pequenos telescópios. Os descobertos em seguida, muito menos brilhantes, receberam nomes: V- Amalthea, VI- Himalia, VII- Elara, VIII- Pasiphae-R, IX- Sinope-R, X- Lysithea, XI- Carme-R, XII- Ananke-R, XIII- Leda-R, XIV- Adrastea, XV- Thebe, XVI- Metis. A partir daí foram numerados como XVII-1979 J1. Os modernos telescópios, acoplados a câmaras de alta sensibilidade estão continuamente descobrindo novas luetas e acredita-se que podem chegar a 100. Como as órbitas de alguns deles são retrógradas (-R), acredita-se que tenham sido capturados pelo forte campo gravitacional. As sondas Pioneer e Voyager fizeram fotos dos satélites de Júpiter que revolucionaram a astronomia planetária, mostrando vulcões ativos e lançando nuvens de enxofre em Io. Ganimede, a maior lua do sistema solar com 5.300 km de diâmetro, é maior que Mercúrio.
Tem um estreito anel de difícil visualização devido ao brilho do planeta. Em julho de 1994 pudemos ver o choque de pedaços do cometa Shoemaker-Levy com a superfície do planeta, causando clarões e grande turbulência nas camadas exteriores de sua atmosfera.

Saturno tem uma característica exclusiva: seus largos e brilhantes anéis. Com um diâmetro de 270.000 km e uma espessura de menos de 100 metros, formado por uma quantidade inumerável de blocos de rocha, do tamanho de um ônibus para baixo, até alguns milímetros. Apesar de estar a quase o dobro da distância de Júpiter, e ser muito menor, oferece um belo espetáculo. Os primeiros telescópios conseguiram separar os anéis em três: o anel A, o mais externo. O anel B, o mais brilhante, separado do anel A pela divisão de Cassini e um anel interno transparente de difícil visualização, o anel C. Estes anéis foram subdivididos em anel D, E e F. A sonda Voyager I, após fotografa-los por trás, contra a luz do Sol, aumentou este número para 95 anéis e a Voyager II revelou finalmente que eles são centenas de milhares, com as mais inesperadas configurações. Existem anéis "torcidos", um no outro sem se tocarem. As falhas entre os anéis são causadas pelas perturbações gravitacionais dos satélites, que se repetem em distâncias críticas devido à ressonância, criando regiões instáveis onde as partículas não conseguem se manter. A grande divisão de Cassini é uma faixa de instabilidade criada pela maior lua: Titan.
Apesar de ter menos luas que Júpiter, elas são de maior brilho e podemos ver até sete delas num pequeno telescópio. Em ordem de distância do planeta são: XVIII-1981S13 XVII-Atlas, XVI-Pastor interno do anel F, XV-Pastor externo do anel F, X-Janus, XI-Epimetheus, I-Mimas, II-Enceladus, III-Tethys, XIII-Telesto, XIV-Calypso, IV-Dione, XII-Dione B, V-Rhea, VI-Titan, VII-Hyperion, VIII-Iapetus, IX-Phoebe. A numeração indica a ordem de sua descoberta. Depois de XVIII-1981S13 já foram descobertos vários outros que utilizam o mesmo sistema de identificação, chegando a 36 satélites.

Urano atinge magnitude 6, mas é impossível de ser localizado sem um telescópio. É um planeta gasoso quatro vezes maior que a Terra. Aparece no telescópio como um pequeno disco esverdeado. A cor é devida à presença de metano em sua atmosfera. Seu eixo de rotação é quase paralelo ao plano da órbita. Tem um tênue anel, que devido à sua posição, é quase invisível para nós. Este anel foi descoberto em 1787 por Willian Herschel, que havia descoberto o planeta em 1781, mas só foi confirmado 190 anos depois, em 1977, pelo Observatório Aerotransportado Kuiper. Está a tão grande distância que só os novos telescópios gigantes podem observar alguns detalhes de sua superfície e seu anel.
Suas maiores luas são, em ordem distância: V- Miranda, I- Ariel, II- Umbriel, III- Titania e IV- Oberon. Mas a descoberta de várias luetas elevaram o total para 25 satélites.

Netuno está a 30 ua do Sol, chega à magnitude 8, e é difícil de ser localizado, devido ao pequeno tamanho e à baixa velocidade orbital. Seu maior diâmetro aparente é de 2,5 segundos de arco, o que impossibilita a observação de detalhes. Em 25 de agosto de 1989 a Voyager II enviou as primeiras fotos detalhadas de sua superfície azulada, com uma grande mancha escura similar à de Júpiter, e nuvens brancas similares aos nossos cirrus. Revelou também a presença de finos anéis e várias luas ainda desconhecidas: Naiade, Talassa, Despina, Galatea, Larissa e Proteus que é maior que Nereida. Com cerca de 400 km, Proteus tem um albedo muito baixo, o que retardou sua descoberta através dos telescópios. Hoje já conta com 11 satélites, mas devem existir muitas luetas ainda não identificadas. Suas luas já conhecidas, Tritão, com aproximadamente 2 760 km de diâmetro, e Nereida, com cerca de 340 km apresentaram as superfícies crivadas de crateras.

O sistema Plutão e Caronte é um planeta duplo. Seu centro de massas ( o baricentro ) está entre os dois corpos que se orbitam mutuamente. Caronte tem aproximadamente 1/5 da massa de Plutão.
São tão distantes e tão pequenos (Plutão é pouco maior que Ganimede), e teem uma órbita tão irregular que foram reclassificados como planetas-anões e juntados a um grupo de assemelhados: os planetas gelados, que agrega seus similares, como Sedna, Ixiom, Quaoar, Varuna, Eris e outros KBO's (corpos do cinturão de Kuiper). E Plutão recebeu um numero (134349) da classificação de asteróides.
Plutão e Caronte teem quatro luas: Stix, Hydra, Kerberos e Nix.
Sua localização é quase impossível sem um bom telescópio. Sua órbita irregular faz com que se aproxime mais do Sol que Netuno.
Durante a ocultação de uma estrela em 1988, registrada pelo KAO (Observatório Aerotransportado Kuiper), foi detetada a existência de uma tênue atmosfera que pode ser sido criada pela sublimação do gelo superficial. Na noite de 19/20 de julho de 2002, uma nova ocultação pôde ser observada, e os dados sugerem uma alteração drástica na temperatura e na densidade desta atmosfera, aumentando enormemente o interêsse sobre a missão New Horizons que está a caminho para sondar o pequeno planeta. A recente ocultação de 20-ago-2002, a primeira feita pelos novos telescópios gigantes, mostrou um inexplicável aumento da temperatura da atmosfera.

Outros corpos do sistema solar que circulam entre os planetas são os cometas . Acredita-se que sua origem seja uma região em forma de halo, além da órbita de Plutão, chamada de nuvem de Oort. Esta nuvem ficaria a cerca de 1 000 ua de distância. Já conseguiram encontrar algo similar em torno de b Pictoris. São formados por gelo e impurezas. Eventualmente alguns deles se lançam em direção ao Sol. Quando a radiação do Sol os atinge com uma certa intensidade, este gelo começa a derreter, lançando ao espaço seus vapores, criando uma brilhante cabeleira. O vento solar arranca estes vapores, lançando-os na direção oposta ao Sol e sua radiação os faz brilhar criando a cauda que pode chegar a 1 000 000 de quilômetros de comprimento. O efeito é parecido com o de uma lâmpada de neon: gás a baixissima pressão, brilhando devido à excitação da radiação eletromagnética. Dependendo da sua órbita, alguns cometas podem se tornar prisioneiros do Sol e voltar em períodos regulares. O telescópio orbital Soho (Solar and heliospheric observatory) revelou que muitos cometas menores caem diretamente no Sol e são destruídos.

Dados Orbitais

Planeta Distância do Sol Período Sideral Rotação Inclinação
ua km x 106 Dias / Anos graus
Mercúrio 0,387 57,9 87,97 / 0,24 58,7 dias 0,0
Venus 0,723 108,2 224,70 / 0,62 243 dias 178,0
Terra 1,000 149,6 365,25 / 1,00 23,93 horas 23,45
Marte 1,524 227,9 686,98 / 1,88 24,62 horas 23,98
Júpiter 5,203 778,3 4 332,59 / 11,86 9,84 horas 3,07
Saturno 9,539 1 427,0 10 759,20 / 29,46 10,78 horas 26,73
Urano 19,182 2 869,6 30 685,00 / 84,01 18,82 horas 97,88
Netuno 30,058 4 496,7 60 190,20 / 164,79 18,20 horas 28,80
* Plutão 39,439 5 898,9 90 465,20 / 247,68 6,39 dias ?

Dados físicos

Planeta Diâmetro Volume Massa Ac. grav. Densidade
Equatorial Polar Terra = 1 kg / dm3
Mercúrio 4 870 - 0,056 0,056 0,38 5,50
Venus 12 100 - 0,857 0,815 0,89 5,25
Terra 12 756 12 714 1,000 1,000 1,00 5,52
Marte 6 790 6 750 0,150 0,107 0,38 3,94
Júpiter 142 800 133 500 1318,7 317,9 2,54 1,33
Saturno 119 300 107 700 743,6 95,1 1,07 0,71
Urano 47 100 43 800 47,1 14,5 0,8 1,28
Netuno 48 400 47 400 53,7 17,3 1,2 1,77
* Plutão 2 302 - 0,006 0,006 - 5,50

* A partir de setembro de 2006 Plutão foi classificado como planeta-anão e recebeu a identificação 134340, padronizada para asteróides e o sistema Plutão/Caronte é considerado um planeta duplo.

Para registro: a massa do Sol é de 1,99 x 1030 kg, ou seja, cerca de 330.000 vezes a massa da Terra e seu diâmetro é de 1.392.000 km.

10-jun-2003

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