Sistema solar

O Sistema Solar

O sistema solar é um conjunto de planetas, asteroides e cometas que giram ao redor do sol. Cada um se mantém em sua respectiva órbita em virtude da intensa força gravitacional exercida pelo astro, que possui massa muito maior que a de qualquer outro planeta.

Os corpos mais importantes do sistema solar são os oito planetas que giram ao redor do sol, descrevendo órbitas elípticas, isto é, órbitas semelhantes a circunferências ligeiramente excêntricas.

Os planetas que compõem o sistema solar

O sol não está exatamente no centro dessas órbitas, como pode-se ver na figura abaixo, razão pela qual os planetas podem encontrar-se, às vezes, mais próximos ou mais distantes do astro.

Órbitas elípticas dos planetas do Sistema Solar

Origem do Sistema Solar

O sol e o Sistema Solar tiveram origem há 4,5 bilhões de anos a partir de uma nuvem de gás e poeira que girava ao redor de si mesma. Sob a ação de seu próprio peso, essa nuvem se achatou, transformando-se num disco, em cujo centro formou-se o sol. Dentro desse disco, iniciou-se um processo de aglomeração de materiais sólidos, que, ao sofrer colisões entre si, deram lugar a corpos cada vez maiores, os outros planetas.

A composição de tais aglomerados relacionava-se com a distância que havia entre eles e o sol. Longe do astro, onde a temperatura era muito baixa, os planetas possuem muito mais matéria gasosa do que sólida, é o caso de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Os planetas perto dele, ao contrário, o gelo evaporou, restando apenas rochas e metais, é o caso de Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.

Os componentes do Sistema Solar

O sol

O Sol é a fonte de energia que domina o sistema solar. Sua força gravitacional mantém os planetas em órbita e sua luz e calor tornam possível a vida na Terra. A Terra dista, em média, aproximadamente 150 milhões de quilômetros do Sol, distância percorrida pela luz em 8 minutos. Todas as demais estrelas estão localizadas em pontos muito mais distantes.

As observações científicas realizadas indicam que o Sol é uma estrela de luminosidade e tamanho médios, e que no céu existem incontáveis estrelas maiores e mais brilhantes, mas para nossa sorte, a luminosidade, tamanho e distância foram exatos para que o nosso planeta desenvolvesse formas de vida como a nossa.

O Sol possui 99,9% da matéria de todo o Sistema Solar. Isso significa que todos os demais astros do Sistema juntos somam apenas 0,1%.

Composição do Sol O Sol é uma enorme esfera de gás incandescente composta essencialmente de hidrogênio e hélio, com um diâmetro de 1,4 milhões de quilômetros. O volume do Sol é tão grande que em seu interior caberiam mais de 1 milhão de planetas do tamanho do nosso. Para igualar seu diâmetro, seria necessário colocar 109 planetas como a Terra um ao lado do outro. No centro da estrela encontra-se o núcleo, cuja temperatura alcança os 15 milhões de graus centígrados e onde ocorre o processo de fusão nuclear por meio do qual o hidrogênio se transforma em hélio. Já na superfície a temperatura do Sol é de cerca de 6.000 graus Celsius.

Os planetas

Os planetas não produzem luz, apenas refletem a luz do Sol, que é a estrela do Sistema Solar.

Teorias afirmam que os planetas também foram formados a a partir de porções de massa muito quente e que todos estão de resfriando. Alguns, entre eles a Terra, já se resfriaram o suficiente para apresentar a superfície sólida.

Um corpo celeste é considerado um planeta quando, além de não ter luz própria, gira ao redor de uma estrela.

Os planetas têm forma aproximadamente esférica. Os seus movimentos principais são o de rotação e o de translação.  Cada planeta possui um eixo de rotação em relação a Sol, o mais inclinado deles é oplaneta-anão Plutão, pois seu eixo de rotação em relação ao Sol é de 120º, olhe a figura.

Movimento de Rotação

No movimento de rotação, os planetas giram em torno do seu próprio eixo, uma linha imaginária que passa pelo seu centro. O observador terrestre tem dificuldade de perceber o movimento de rotação da Terra. Para isso deve-se notar que o Sol, do amanhecer ao anoitecer, parece se mover da região leste em sentido oeste. O mesmo acontece, à noite, com a Lua, as estrelas e demais astros que vemos no céu.

O movimento de rotação da Terra dura, aproximadamente 24horas - o que corresponde a um dia. A Terra, por ser esférica, não é iluminada toda de uma vez só. Conforme a Terra gira em torno do seu eixo, os raios de luz solar incidem sobre uma parte do planeta e a outra fica à sombra.

O ciclo do dia e da noite ocorrem graças a rotação. Enquanto o planeta está girando sobre seu próprio eixo é dia nas regiões que estão iluminadas pelo Sol (período claro) e, simultaneamente, é noite nas regiões não iluminadas (período escuro).

Movimento de Translação

O movimento de translação é executado pelos planetas ao redor do Sol, e o tempo que levam para dar uma volta completa é denominado período orbital. No caso da Terra esse período leva cerca de 365 dias e aproximadamente 6 horas para se completar. A Terra, no seu movimento de translação, forma uma elipse pouco alongada (bem próxima a circular). Já o planeta Netuno traça a sua órbita elíptica de forma bastante alongada.

Em razão do movimento de translação e da posição de inclinação do eixo da Terra, cada hemisfério fica, alternadamente, mais exposto aos raios solares durante um período do ano. Isso resulta nas quatro estações do ano: verão, outono, inverno e primavera. Nos meses de dezembro a março, o Hemisfério Sul - localizado ao sul da linha do Equador - fica mais exposto ao Sol. É quando os raios solares incidem perpendicularmente sobre pelo menos alguns pontos do Hemisfério Sul. É verão nesse hemisfério. Depois de seis meses, nos meses de junho a setembro, a Terra já percorreu metade da sua órbita. O Hemisfério Norte - localizado ao norte da linha do Equador - fica mais exposto ao Sol e, assim, os raios solares incidem perpendicularmente sobre pelo menos alguns pontos do Hemisfério Norte. É verão no Hemisfério Norte.

Enquanto é verão no Hemisfério Norte com os dias mais longos e as noites mais curtos, é inverno no Hemisfério Sul, onde os dias tornam-se mais curtos e as noites mais longas. E vice-e-versa.

Em dois períodos do ano (de março a junho e de setembro a dezembro) ha posições da Terra, na sua órbita, em que os dois hemisférios são iluminados igualmente. É quando ocorrem, de forma alternada nos dois hemisférios, as estações climáticas primavera e outono.

As estações do ano são invertidas entre os hemisférios Sul e Norte. Por isso é possível, numa mesma época do ano, por exemplo, pessoas aproveitarem o verão numa praia no Hemisfério Sul, enquanto outras se agasalharem por causa de uma nevasca de inverno no Hemisfério Norte.

Nas regiões perto da linha do Equador, tanto em um hemisfério quanto no outro, ocorre constantemente a incidência dos raios do Sol, faz calor durante todo o ano. Há apenas a estação das chuvas e a estação da seca.

Em virtude da "curvatura da Terra" e da inclinação do eixo de rotação da Terra em relação ao seu plano de órbita, os pólos recebem raios de Sol bastante inclinados. Por um longo período do ano, os raios solares não chegam aos pólos; por isso essas são regiões muito frias.

Para os moradores dessas regiões, só há duas estações climáticas:

• Uma que chamam inverno, ou seja, o longo período em que os raios solares não atingem o pólo;
• outra chamada verão, quando não acontece o pôr-do-sol durante meses.

  

Os planetas do Sistema Solar

São oito os planetas clássicos do Sistema Solar. Na ordem de afastamento do Sol, são eles: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

A partir dos avanços tecnológicos que possibilitaram a observação do céu com instrumentos ópticos como lunetas, telescópios e outros, os astrônomos vêm obtendo informações cada vez mais precisas sobre os planetas e seus satélites. Vamos conhecer um pouco a respeito de cada um desses oito planetas do Sistema Solar.

Mercúrio É o planeta mais próximo ao Sol e o menor do Sistema Solar. É rochoso, praticamente sem atmosfera, e a sua temperatura varia muito, chegando a  mais de 400ºC positivos, no lado voltado para o Sol, e cerca de 180ºC negativos, no lado oposto. Mercúrio não tem satélite. É o planeta que possui um movimento de translação de maior velocidade (o ano mercuriano tem apenas 88 dias). O aspecto da superfície é parecido com o da nossa Lua, toda coberta de crateras, originadas da colisão com corpos celestes.

Vênus

Vênus é conhecido como Estrela-D'Alva ou Estrela da tarde por causa de seu brilho e também porque é visível ao amanhecer e ao anoitecer, conforme a época do ano (mas lembre-se que ela é um planeta e não uma estrela).

É o segundo planeta mais próximo do Sol e o planeta mais próximo da Terra. As perguntas intrigantes que este planeta "gêmeo" da Terra nos coloca começam com o seu movimento de rotação própria. Uma rotação completa sobre si mesmo demora 243.01 dias, o que é um período invulgarmente longo. Além disso, enquanto que a maior parte dos planetas rodam sobre si próprios no mesmo sentido, Vênus é uma das exceções. Tal como Urano e Plutão, a sua rotação é retrógrada, o que significa que em Vênus o Sol nasce a oeste e põe-se a leste.

Vênus é um planeta muito parecido com a Terra, em tamanho, densidade e força da gravidade à superfície, tendo-se chegado a especular sobre se teria condições favoráveis à vida. Além disso, suas estruturas são muito parecidas: um núcleo de ferro, um manto rochoso e uma crosta. Hoje sabemos que, apesar de ter tido origens muito semelhantes à Terra, a sua maior proximidade ao Sol levou a que o planeta desenvolvesse um clima extremamente hostil à vida. De fato, Vênus é o planeta mais quente do sistema solar, sendo mesmo mais quente do que Mercúrio, que está mais próximo do Sol. A sua temperatura média à superfície é de 460ºC devido ao forte efeito de estufa que acontece em grande escala em todo o planeta e não apresenta água.

Terra

É o terceiro planeta mais próximo do Sol. É rochoso e a sua atmosfera é composta de diferentes tipos de gases, e a sua temperatura média é de aproximadamente 15ºC.

A Terra, até o que se sabe, é o único planeta do Sistema Solar que apresenta condições que possibilitam a existência de seres vivos como os conhecemos. Tem um satélite, a Lua.

Marte

Visto da Terra parece um planeta vermelho, embora na verdade seja mais acastanhado. O seu eixo de rotação tem uma inclinação muito semelhante à do nosso planeta, 25.19º, o que significa que tem estações do ano. Ao contrário de Mercúrio, que está demasiado perto do Sol para que seja facilmente observado, e de Vênus, cuja densa atmosfera e cobertura de nuvens bloqueiam a observação da sua superfície, Marte está relativamente próximo da Terra sem estar muito próximo do Sol, e tem uma atmosfera muito rarefeita e na maior parte formada por gás carbônico, o que nos permite observar a sua superfície com relativa facilidade. Seu período de rotação é aproximadamente 24h, muito parecido com o da Terra, porém sua translação dura cerca de 687 dias.

Satélites de Marte

Marte tem ainda duas luas chamadas Deimos e Phobos, que no entanto têm formas irregulares. Têm um tamanho da ordem dos 10 km e assemelham-se mais a asteróides do que a pequenos planetas.

Água em Marte? E daí?

Por mais de um século, os astrônomos especularam se Marte teria água. Em 2010, uma pequena nave robótica enviada pelos Estados Unidos, a Opportunity, transmitiu a resposta em forma de fotos da superfície marciana: bolhas e ranhuras microscópicas claramente visíveis em algumas pedras demonstram que elas já estiveram submersas em água. Se foi assim, é possível que tenha existido vida no planeta vermelho. A suposição baseia-se num fato científico: água líquida é a única substância vital para a existência dos seres vivos na forma como os conhecemos. A denominação pode parecer redundante, mas é precisa. Pelo que se sabe, em estado gasoso ou sólido a substância não serve para a vida. O processo bioquímico que gerou a vida na Terra, há 3,5 bilhões de anos, só poderia ter ocorrido num meio fluido. No líquido, as moléculas se dissolvem e as reações químicas acontecem. Como estão sempre em fluxo, os líquidos transportam nutrientes e material genético de um lugar para outro, seja dentro de uma célula, de um organismo, de um ecossistema ou até de um planeta.

Hoje em dia, contudo, Marte não exibe condições que permitam água no estado líquido à sua superfície. Por um lado, a pressão da atmosfera atual do planeta à superfície é muito baixa: 0.0063 vezes a pressão da atmosfera à superfície da Terra, e quanto menor é a pressão, mais baixa é a temperatura necessária para a água passar do estado líquido para o gasoso. Por outro lado, a sua atmosfera muito rarefeita não fornece um mecanismo eficaz de efeito estufa e a temperatura média em Marte é de -53ºC, oscilando entre máximos de 20ºC e mínimos de -140ºC. Feitas as contas, as combinações possíveis de temperatura e pressão à superfície de Marte não permitem água no estado líquido, apenas no estado sólido ou no gasoso.

Júpiter

A massa de Júpiter é duas vezes e meia a massa combinada de todos os outros corpos do sistema solar à exceção do Sol. Júpiter é o maior planeta do sistema solar, e o primeiro dos gigantes gasosos. Tem um diâmetro 11 vezes maior que o diâmetro da Terra e uma massa 318 vezes superior. Demora quase 12 anos a completar uma órbita mas tem um período de rotação invulgarmente rápido: 9h 50m 28ssendo o planeta com a rotação mais rápida do sistema solar. Embora tenha um núcleo de ferro, quase todo o planeta é uma imensa bola de hidrogênio e um pouco de hélio. A temperatura da superfície é de cerca de -150ºC.

As sondas Voyager 1 e 2 mostraram que Júpiter também possui anéis, tal como os outros gigantes gasosos. No entanto, se para observarmos os anéis de Saturno basta um telescópio amador uma vez que estes são constituídos principalmente por pequenos detritos de gelo que refletem muito a luz, os anéis de Júpiter parecem-nos quase invisíveis, uma vez que são compostos por partículas rochosas de pequenas dimensões que refletem muito pouco a luz. Julga-se que estes detritos são o resultado de colisões de meteoritos com os 4 satélites mais próximos do planeta.

Os satélites

Júpiter tem pelo menos 63 satélites identificados. Os 4 maiores, e mais importantes, são conhecidos como as luas galileanas, assim chamadas por terem sido descobertas por Galileu Galilei (1564-1642) quando observou Júpiter com um telescópio que ele próprio construiu. São elas: Io, Europa, Ganymede e Callisto. Historicamente, a descoberta destas luas constituiu uma das primeiras provas irrefutáveis que a Terra não estava no centro do Universo.

 Saturno

Foto de Saturno feita pela sonda espacial Cassini, quando estava a cerca de 57 milhões de quilômetros de Saturno (foto NASA).

É o segundo maior planeta do nosso sistema solar. É famoso por seus anéis, que podem ser vistos com o auxílio de pequenos telescópios. Os anéis são feitos com pedaços de gelo e rochas. A temperatura média da superfície do planeta é de -140ºC. Saturno é formado basicamente por hidrogênio e pequena quantidade de hélio. O movimento de rotação em volta do seu eixo demora cerca de 10,5 horas, e cada revolução ao redor do Sol leva 30 anos terrestres. Tem um número elevado de satélites, 60 descobertos até então, dos quais 35 possuem nomes, e está cercado por um complexo de anéis concêntricos, composto por dezenas de anéis individuais separados por intervalos, estando o mais exterior destes situado a 138 000 km do centro do planeta geralmente compostos por restos de meteoros e cristais de gelo. Alguns deles têm o tamanho de uma casa.

Urano

Urano é o sétimo planeta do sistema solar, situado entre Saturno e Netuno. A característica mais notável de Urano é a estranha inclinação do seu eixo de rotação, quase noventa graus em relação com o plano de sua órbita; essa inclinação não é somente do planeta, mas também de seus anéis, satélites e campo magnético. Urano tem a superfície a mais uniforme de todos os planetas por sua característica cor azul-esverdeada, produzida pela combinação de gases em sua atmosfera, e tem anéis que não podem ser vistos a olho nu; além disso, tem um anel azul, que é uma peculiaridade planetária. Urano é um de poucos planetas que têm um movimento de rotação retrógrado, similar ao de Vênus

Tem 27 satélites ao seu redor e um fino anel de poeira.

Netuno

Orbitando tão longe do Sol, Netuno recebe muito pouco calor. A sua temperatura superficial média é de -218 °C. No entanto, o planeta parece ter uma fonte interna de calor. Pensa-se que isto se deve ao calor restante, gerado pela matéria em queda durante o nascimento do planeta, que agora irradia pelo espaço fora.

A atmosfera de Netuno tem as mais altas velocidades de ventos no sistema solar, que são acima de 2000 km/h; acredita-se que os ventos são amplificados por este fluxo interno de calor. A estrutura interna lembra a de Urano - um núcleo rochoso coberto por uma crosta de gelo, escondida no profundo de sua grossa atmosfera. Os dois terços internos de Netuno são compostos de uma mistura de rocha fundida, água, amônia líquida e metano. A terça parte exterior é uma mistura de gases aquecidos composta por hidrogênio, hélio, água e metano. Embora não sejam visíveis nas fotografias do telescópio espacialHubble, Netuno faz parte dos planetas gigantes que possuem um complexo sistema de anéis. Possui cinco anéis principais e sua descoberta se deve a uma observação efetuada ainda em 1984 a bordo de um avião U2 que acompanhou o deslocamento do planeta por algumas horas durante a ocultação de uma estrela. Neptuno tem 13 luas conhecidas. A maior delas é Tritão, descoberta por William Lassell apenas 17 dias depois da descoberta de Netuno.

Netuno, o gigante azul

E Plutão?

Plutão que recebera o nome do deus dos infernos, da mitologia greco-latina, foi classificado como o nono planeta do Sistema Solar. Descoberto em 1930, pelo astrônomo norte-americano Clyde Tombaugh, esse astro foi sempre motivo de acirrados debates. Afinal, as características do planetóide, entre outras a excentricidade de sua órbita inclinada, em que certos períodos cruza a órbita de Netuno, já indicavam que dificilmente ela poderia permanecer na elite dos planetas do nosso Sistema. Realmente, 76 anos depois, a UAI resolveu reclassificar o astro do grupo de planetas-anões.

Caronte continua a ser considerado satélite de Plutão. Entretanto, para alguns astrônomos eles são astros gêmeos, e esse é um debate que pode ser, a qualquer momento retomado pela União Astronômica Internacional. Será Coronte promovido a planeta-anão?

Plutão e seu satélite Caronte

Outros astros do Sistema Solar

Satélites

Até 1610 o único satélite conhecido era o da Terra - a Lua. Naquela ocasião, Galileu Galilei (1564-1642), com a sua luneta, descobriu satélites na órbita do planeta Júpiter. Hoje se sabe da existência de dezenas de satélites.

Na Astronomia, satélite natural é um corpo celeste que se movimenta ao redor de um planeta graças a força gravitacional. Por exemplo, a força gravitacional da Terra mantém a Lua girando em torno do nosso planeta.

Os satélites artificiais são objetos construídos pelos seres humanos. O primeiro satélite artificial foi lançado no espaço em 1957. Atualmente há vários satélites artificiais ao redor da Terra.

O termo "lua" pode ser usado como sinônimo de satélite natural dos diferentes planetas.

Cometas

Cometa Halley

Um cometa é o corpo menor do sistema solar, semelhante a um asteróide, possui uma parte sólida, o núcleo, composto por rochas, gelo e poeira e têm dimensões variadas (podendo ter alguns quilômetros de diâmetro). Geralmente estão distantes do Sol e, nesse caso, não são visíveis. Eles podem se tornar visíveis à medida que, na sua longa trajetória, se aproximam do Sol sublimando o gelo do núcleo e liberando gás e poeira para formar a cauda e a "cabeleira" em volta do núcleo. O mais conhecido dele é o Halley, que regularmente passa pelo nosso Sistema Solar. De 76 em 76 anos, em média, ele é visível da Terra. Ele passou pela região do Sistema Solar próxima do nosso planeta, em 1986, o que possibilitou a sua visibilidade, portanto, o Halley deverá estar de volta em 2062.

Asteroides

Um asteroide é um corpo menor do sistema solar, geralmente da ordem de algumas centenas de quilômetros apenas. São milhões de corpos rochosos que giram ao redor do Sol. Da Terra, só podem ser observados por meio de telescópio. Entre as órbitas dos planetas Marte e Júpiter, encontra-se um cinturão de asteroides e outro após a órbita de Netuno.

Meteoroides, meteoros e meteoritos

São fragmentos de rochas que se formam apartir de cometas e asteroides. O efeito luminoso é produzido quando fragmentos de corpos celestes incendeiam-se em contato com a atmosfera terrestre devido ao atrito. Esses rastros de luz são denominados meteoros e popularmente são conhecidos como estrelas cadentes, mas não são estrelas. Quando caem sobre a Terra, atraídos pela força gravitacional, são chamados de meteoritos. Na maioria das vezes, eles são fragmentos de rochas ou de ferro. Os meteoritos tem forma variada e irregular, e o tamanho pode variar de microfragmentos a pedaços de rochas de alguns metros de diâmetro.

O maior meteorito brasileiro (pesando mais de 5000 quilos), o Bendegó, foi encontrado no interior da Bahia em 1784 e encontra-se em exposição no Museu Nacional do Rio de Janeiro.

Meteorito Bendegó