O PLANETA URANO

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Ao contrário dos planetas vistos até agora, Urano e Netuno  e o planeta anão, Plutão não possuem um passado místico, onde eram considerados deuses, pois estes não podiam ser vistos a olho nu. Porém, seus nomes seguiram a mesma tradição.

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 Histórico

Este planeta tem participação recente na história da astronomia. Urano só entrou para a astronomia como planeta em 13 de março de 1781, quando Willian Herschel (1738-1822), o avistou pela primeira vez sem confundí-lo com uma estrela, pois mesmo Galileu já o havia avistado antes, mas registrou-o como um estrela de sexta magnitude. Mesmo Herschel achava que este corpo era um cometa, porém cinco meses depois, Pierre Simon Laplace (1749-1827), calculando sua órbita provou assim tratar-se de um novo planeta e que sua órbita estava além da de Saturno.

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Os Campos Magnéticos

Quando a Voyager II passou por Urano, detectou um campo magnético inclinado 58^o com o eixo de rotação do planeta e que não passa pelo centro do mesmo. Os astronômos pensaram que se tratava de um caso único no Sistema Solar e que por coincidência a sonda passou pelo planeta num exato momento de inversão desse campo (a exemplo do que acontece com a Terra). Porém a chance de acontecer esse encontro no período da inversão do campo magnético é muito pequena. Quando a sonda Voyager II passou por Netuno, essa situação deixou de ser um mero acaso, como nós veremos mais adiante.

     o tamanho da terra em comparação ao tamanho de urano

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Provável Interior

Apesar de se enquadrar nas características de planetas jovianos, sua massa é pequena se comparada com a de Júpiter. No entanto, a análise das informações mostrou que seu núcleo é mais denso (relativos à pressão) e de composição bem diferente quando comparados a Júpiter e Saturno. Apresenta maiores quantidades relativas de gelo, carbono, oxigênio, silício, nitrogênio e ferro, no lugar da predominância do hidrogênio e hélio nos dois planetas anteriores.

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Atmosfera Superior

A astmosfera superior de Urano é muito calma, quando comparada com os demais planetas jovianos. A análise das imagens mostrou que as variações de tonalidade não excedem a 5% e ainda por cima na faixa verde do espectro da luz visível. A cor verde deve-se à absorção seletiva da luz solar por parte do metano atmosférico.

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Órbita

No caso de Urano a inclinação do eixo de rotação chega a 82,5° . Por causa disso apenas uma parte do planeta é iluminada e a outra passa por períodos de até 42 anos na escuridão. Esse efeito é único no sistema solar e provoca no planeta profundas mudanças de circulação atmosférica alterando os fenômenos meteorológicos. Essa rotação tão inclinada com o plano de órbita pode ter sido provocada pelo choque com um corpo de massa próxima a da Terra, que se formou na mesma região de Urano. Esses choques também podem ter ocorridos com Júpiter e Saturno, mas como suas massas são bem maiores as consequências não foram tão extremas.

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Anéis

Os anéis de Urano foram descobertos em 1977, por ocultação de uma estrela, numa série de fotos para análise sobre a atmosfera do planeta. Esses anéis estão no interior das órbitas dos satélites conhecidos, são opacos à luz, muito estreitos no sentido radial, com menos de cem quilômetros e com muitas divisões. Pelo que se sabe são constituidos de gelo e partículas escuras que não chegam a refletir 5% da luz incidente. A origem pode ser devido a choques de pequenos satélites, mas nada se pode afirmar. Nem mesmo uma hipótese é formulada por falta de dados conclusivos.

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Satélites

Além dos onze existentes foram registrados muitos outros corpos nas proximidades de Urano, o que elevou o número de satélites naturais a 27. Sabe-se que compõem um sistema regular como o de Júpiter e Saturno. Com órbitas que se aproximam da circular e pouco inclinadas em relação ao plano equatorial.

Os quatro maiores tem diâmetros entre 1.100 e 1.600 km, que são Ariel, Umbriel, Titânia e Oberon. Sabe-se que não são constituídos de gelo sobre a superfície, por causa do baixo índice de reflexão. Alguns acreditam que o gelo esteja contaminado com uma substância escura, não indentificada.

O quinto satélite conhecido (Miranda), tem 400 km de diâmetro, e foi o satélite observado mais de perto pela Voyager II. O satélite apresenta uma superfície coberta de vales, crateras e montanhas, que mostram as atividades geológicas que lá existiram.

O PLANETA SATURNO

Em Saturno terminam os planetas que são visíveis a olho nú e portanto os planetas conhecidos na antiguidade.

Com ele temos um conjunto de sete objetos de corpos errantes a noite e que nos tempos remotos não podiam ser tocados pelo Homem. Por coincidência,  a nossa semana tem sete dias, um para cada um desses corpos que foram considerados divindades:  Lua (segunda-feira), Marte (Terça-feira), Mercúrio (Quarta-feira), Júpiter (Quinta-feira), Vênus (Sexta-Feira), Saturno (Sábado) e Sol (Domingo) correspondentes à primeira hora planetária do dia. Porém a tradição de se colocar nomes de deuses nos demais planetas continuou. Apesar de ser o segundo maior planeta do sistema solar, só se obteve informacões de algum valor a seu respeito, do final da segunda metade da década de 70 em diante, através das sondas Pioneer 11 e Voyager 1 e 2.

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Rotação

Através das observações de suas nuvens deduziu-se que seu período de rotação é de 10h 14min 13s, mas observando-se seu campo magnético, conclui-se que seja 10h 39min 26s. Essa rotação rápida faz de Saturno o planeta mais achatado do sistema solar.

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Atmosfera

      Detalhe na imagem de uma tempestede em saturno com relâmpago maior que a Terra. 

Sua composição é semelhante à do Sol e de aspecto semelhante ao de Júpiter. Suas faixas possuem contrastes mais atenuados do que em relação a Júpiter. Isto deve-se às temperaturas mais baixas em sua atmosfera. Os movimentos atmosféricos são bem rápidos em Saturno, e os ventos atingem a velocidade de 1.800 km/h (70% da velocidade do som local). O tom esbranquiçado predominante em sua atmosfera é devido às nuvens de amônia congelada. As colorações marrons podem ser nuvens de hidrosulfeto de amônia (NH₄ HS) e os pouquíssimos locais azulados são cristais de gelo.

As regiões mais internas da atmosfera puderam ser obervadas nos locais de furacões, que provocam aberturas profundas na atmosfera. Com exceção do hélio, a composição atmosférica é semelhante e proporcional à do Sol havendo predominância do H₂ . Em quantidades bem menores estão presentes os gases nobres neônio e argônio, mais a presença de metano amoníaco, ozônio e anidrido sulfuroso. Existem também os mesmos corantes presentes de Júpiter: fosfina e propano.

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                                       Provável Interior

Sua estrutura interna é bem próxima à de Júpiter. Porém supõem-se que seu núcleo seja composto de óxido de magnésio, óxido de silício, sulfeto e óxido de ferro, onde está 25% da massa total (que é de 95 vezes a terrestre), ocupando apenas 20% do raio planetário. A parte compreendida entre 20% e 50% desse raio supõem-se ser ocupada por hidrogênio líquido metálico a uma temperatura de 20.000 K a 30.000 K. Acima disso está o envólucro de hélio e hidrogênio molecular ainda em estado líquido, podendo chegar à superfície do planeta ainda nesse estado, dai por diante ao estado gasoso e formando a atmosfera. Assim como Júpiter, Saturno envia ao espaço duas ou três vezes mais energia do que recebe do Sol.

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                                         Campo Magnético

A magnetosfera de Saturno é das mais complicadas de todo o sistema solar. Isso por causa do grande número de partículas dos anéis e a influência de seus grandes satélites. O eixo do dipolo magnético está inclinado 0,7 com o eixo de rotação e o campo mede 0,21 Gauss, sendo que nos pontos de maior intensidade não chega à metade do valor do campo terrestre. Apesar disso a magnetosfera (espaço ao redor do planeta, onde o campo é dominante), tem grandes dimensões. Na direção do Sol essa magnetosfera atinge 1,39 milhões de km e no lado oposto atinge 4,83 milhões de km.

Na presença desse campo ocorrem a captura de partículas carregadas, que formam uma camada de plasma ao redor do planeta. Essa camada tem baixíssima densidade, porém é muito espessa. As sondas Voyagers verificaram  que o campo faz uma rotação completa em 10h 39min 26s, que é o tempo mais provável para a rotação do planeta, pois acredita-se que o campo magnético seja solidário com o interior do planeta.

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Anéis de Saturno

As observações dos anéis feitas da Terra dependem da posição de Saturno relativo à Terra, pois devido ãs inclinações da órbita da Terra e de Saturno com o plano da eclíptica, ora os anéis podem ser vistos como um disco com o planeta no centro e ora podem ser vistos como dois braços de Saturno.

Observando esses anéis em 1675 Jean Dominique Cassini (1625-1712) descobriu que havia uma vazio no anel como um todo. Esse vazio ficou conhecido como divisão de Cassini, sendo a maior divisão dos anéis. Em 1837 Encke também descobriu uma outra divisão que levou seu nome. E com a melhoria dos instrumentos ópticos outras divisões foram descobertas. Até que os levantamentos feitos pelas Voyagers, mostrou o quanto era precário o conhecimento sobre esses anéis.

O que se tinha em mãos até o levantamento feito pelas sondas, eram previsões teóricas feitas por James C. Maxwell (1831-1879), que estudou a complexidade da formação desses anéis.

Com a pesquisa feita pelas sondas, as previsões de Maxwell foram confirmadas e houve um esforço para interpretação teórica de diversos outros fenômenos registrados lá.

Suas Dimensões

As principais regiões desses anéis são as seguintes:

Na região mais próxima de Saturno está o anel D, caracterizado por um brilho muito fraco, com largura que varia de alguns quilômetros a algumas dezenas de quilômetros. Apesar de serem anunciados antes da presença das sondas no local, a sua observação da Terra é duvidosa, pois sua reflexão está no limite resolutivo dos telescópios.

Em seguida a este aparece a borda interna do anel C, onde ocorre um significativo aumento de luminosidade, apesar de ser formado por muitas faixas e bem transparentes. As medições de luz difusa confirmaram a hipótese de que o anel C é formado por poucas partículas.

Baseando-se no aumento da luminosidade, há um limite bastante claro na divisão dos anéis C e B, onde se observa um grande aumento de brilho e na opacidade do material, o que revela um número muito maior de partículas.

Nos anéis B as partículas parecem orbitar ao redor de Saturno em pequenos grupos em forma de cunha, medindo 10.000 km de comprimento e 2.000 km de largura. Os anéis B terminam no limite interno da divisão de Cassini.

O anel A começa com brilho igual ao do anel B e decresce gradativamente até a divisão de Encke. Na parte externa a divisão de Encke há um aumento no brilho de 25% e na parte mais externa ainda a um aumento de 50% na luminosidade, porém é uma faixa muito estreita. Acredita-se que esse aumento de luminosidade é provocado pelo confinamento de matéria provida do pequeno satélite 1980 S2.

Cabe dizer que não são quatro anéis que existem em Saturno e sim quatro grandes grupos de anéis, onde se observa milhares de divisões entre eles. Não existe nenhuma diferenciação típica para as partículas que compõem os anéis, devido aos frequentes choques entre eles. Dessa maneira as partículas podem assumir muitas ordens de grandeza.

                            Composição e Origem dos Anéis

Uma análise espectróscopica dos anéis mostra que há uma abundância de gelo. Nesse gelo aparecem presentes outros compostos que não puderam ser determinados.A origem desses anéis ainda é muito polêmica. A hipótese que goza de maior crédito entre os pesquisadores é a de que um satélite teria se formado muito próximo do planeta e que logo em seguida ultrapassou o limite de Roche e por efeito de maré fragmentou-se de maneira destrutiva (estilhaço). Cada fragmento com dimensões maiores do que os encontrados atualmente teriam adquirido velocidades diferentes e os frequentes choques entre eles ocasionou uma maior fragmentação de maneira a ocupar todo o espaço disponível ao redor. A relativa estabilidades das órbitas desses anéis deve-se aos satélites que estão próximos aos mesmos. Tais satélites são denominados de satélites pastores.

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Satélites

Saturno também é o centro de um mini-sistema solar, só que com sessenta satélites confirmados. Entre eles está Titã que por muito tempo foi tido como o maior satélite do sistema solar. Os demais são conhecidos como satélites gelados. Essa classificação é devido as suas densidades próxima a da água e o alto índice de reflexão que é característico do gelo.

Estes podem ser classificados em dois grupos: Os regulares e os irregulares. Os regulares têm órbitas quase circulares, no sentido de rotação do planeta e pouco inclinadas em relação ao plano do equador. São eles: Mimas, Encelado, Tébis, Pleione, Réia e Titã. Os irregulares têm maior excentricidades e inclinação orbital, que são: Hipérion e Jápeto , além de Febe , a lua retrógrada.

Depois desses nove satélites, as sondas registraram mais oito luas pequenas e não esféricas. Predominantemente constituídas de gelo, refletem de 60% a 90% da luz solar.

Titã: com diâmetro médio de 5.400 km se considerarmos sua densa atmosfera. Nesses termos é o maior satélite do sistema. Porém o diâmento efetivo do satélite é 5.140 km, fazendo de Titã o segundo maior satélite do sistema. Sua fama de maior satélite só perdeu a veracidade com o reconhecimento feito pelas sondas. Ocorreu que era conhecida a presença de atmosfera em Titã, sendo esta, quase tão transparente como a nossa. As medidas do satélite, se referiam ao disco opaco do mesmo, que se encontrava no interior da atmosfera. Posteriormente foi constatado que além da atmosfera havia uma espessa camada (opaca) de nuvens. Essa camada foi estimada em 200 km, mas com a possibilidade de pesquisar mais de perto, as sondas obtiveram com precisão a medida de 5.140 km para o diâmetro médio do satélite. Sua densidade média é de 1,9 g/cm³, que sugere um núcleo rochoso recoberto de gelo. Seu período de translação é de 15,94 dias, sendo que sua órbita está sobre o plano equatorial de Saturno. Devido a densidade da atmosfera de Titã (4,6 vezes a terretre), sua superfície é tão misteriosa quanto a de Vênus. A constituição da atmosfera ainda é motivo de várias discussões. Acredita-se que seja 80% de nitrogênio (N₂ ) podendo chegar a 99% na alta atmosfera. É provavel que o argônio seja a segunda porcentagem dessa atmosfera, com cerca de 12%. Mas os gases nobre são de difícil detecção, portanto essa porcentagem tem seu maior respaldo na teoria. Além desse, foi detectado a presença de metano, hidrogênio, etano, propano, acetileno, etileno, cianureto diacetileno e metacetileno, todos em ordem decrescente de porcentagem na atmosfera.

Essa grande variedade de moléculas orgânicas tem a tendência de se agruparem de várias maneiras. Por isso acredita-se que o agrupamento dessas moléculas formem partículas sólidas que se preciptam no solo formando uma grossa camada sobre a superfície do satélite, podendo chegar a algumas centenas de metros.

Titã tem uma grande excentricidade e isso faz com que ele entre e saia da magnetosfera de Saturno. Essa passagem periódica pela magnetosfera provoca várias transformações nos componentes atmosféricos do satélite e também vários fenômenos atmosféricos. Ambos ainda não explicados satisfatoriamente. 

O PLANETA JUPITER

Júpiter é o maior planeta do Sistema Solar e tem 1.300 vezes o tamanho da 
Terra, mas sua massa é de somente 318 vezes maior.

Além da Grande Mancha Vermelha e seus 4 grandes satélites, o plnaeta também apresenta anéis.

Júpiter tem composição química muito parecida com a do Sol, composto de 86% hidrogênio e 14% de hélio e só não é uma estrela porque sua massa não é suficientemente grande para elevar a pressão e a temperatura dos gases e causar a fusão necessária à reação nuclear, similar ao que ocorre no Sol.

O núcleo de Júpiter é muito quente e libera 3 vezes mais calor do que recebe do Sol.

Atmosfera Jupiteriana
A atmosfera apresenta traços de metano, vapor de água, amônia e substâncias sólidas. Quantidades ínfimas de gás carbônico, etano, gás sulfídrico, neon, oxigênio e enxofre também já foram detectadas.

Outro gigante gasoso, Saturno, tem composiçao semelhante à de Júpiter, mas Urano e Netuno têm muito menos hidrogênio e hélio.

Júpiter faz parte do conjunto de planetas gasosos ou jovianos e possui uma enorme quantidade de furacões, vistos como manchas. Entre esse furacões se destaca a Grande Mancha vermelha, uma tempestade maior que a Terra e observada há mais de 300 anos.

Foi através das manchas jupiterianas que os astrônomos conseguiram determinar seu período de rotação, de 09h54m.

Sua atmosfera tem padrão conflitante, com nuvens que se deslocam em diferentes direções em diferentes latitudes. Ess interação conflitante de circulação causa tempestades que podem atingir até 600 km/h.

É interessante notar que a rotação da atmosfera de Júpiter é 5 minutos mais rápida na região equatorial que na polar. Esse fenômeno foi notado pelo primeira vez em 1690 pelo astrônomo italiano Giovanni Cassini.

A presença de amoníaco e de metano indicam a ausência de oxigênio livre, já que o oxigênio normalmente destrói esses elementos.

Superfície de Júpiter
Não se sabe se existe de fato superfície sólida em Júpiter. O que se observa é somente sua atmosfera.

Nas décadas de 40 e 50 verificou-se que a baixa densidade do planeta e a predominância de hidrogênio e hélio revelam uma composição semelhante à do Sol.

Tomando-se por base as propriedades desses dois elementos, há a hipótese de que o interior do planeta seja líquido nas camadas mais externas e sólido no núcleo, devido à crescente pressão com a diminuição da altitude, e que chega a dez milhões de atmosferas e uma temperatura de 68 mil Kelvin

Imagem de impacto do cometa Shoemaker Levy 9 após ser atraido pela gravidade de Jupiter

Nestas condições o hidrogênio adquire propriedades metálicas, deixando elétrons livres no meio plasmático, o que produz grandes correntes elétricas que geram o poderoso campo magnético do planeta. As perturbações nesse campo produzem ondas de rádio, fazendo de Júpiter o segundo maior emissor dessas radiações depois do Sol.

As informações sobre o interior do planeta são bastante precárias, mas as poucas existentes deram aos cientistas a base para a elaboração de uma teoria sobre a composição do seu interior.
Essa teoria alega que o núcleo do planeta é formado por rochas e gelo e que correspondem a 4% ou 5% de sua massa total.
O núcleo seria circundado por uma camada de hidrogênio líquido metálico com espessura de mais de 40 mil km, além de uma terceira camada circundando a anterior composta de hidrogênio e hélio líquidos.

A alta temperatura do centro não permite que o hidrogênio se solidifique, por isso a camada de hidrogênio metálico está no estado líquido e esta passa para o estado líquido-molecular quando a pressão cai abaixo de três milhões de atmosferas.

Campo Magnético
Devido a rápida rotação, a camada de hidrogênio metálico movimenta-se, provocando a circulação de correntes elétricas geradas pelos elétrons livres.
Essas correntes formam um intenso campo magnético, que se propaga por todo o espaço ao redor de Júpiter, atingindo até 100 raios planetários na direção do Sol. No lado oposto, a calda magnética chega a atingir 700 milhões de quilômetros de comprimento.
Esse intenso campo é 14 vezes maior que o da Terra e está inclinado 11 graus com o eixo de rotação.

Os anéis de Júpiter
Os anéis de Júpiter foram descobertos somente em março de 1979, através da sonda norte-americana Voyager I, que constatou-se ser um sistema de anéis de partículas sólidas que circundam o planeta na região equatorial.

A faixa principal do anel tem aproximadamente 6.800 km de largura e está a 50 mil km acima das camadas de nuvens superiores do planeta.

Os anéis são praticamente impossíveis de se observar da terra devido à baixa densidade das partículas que o compõe, aliado ao forte brilho do planeta. Mesmo assim, quatro dias após sua descoberta pela Voyager e conhecendo-se as condições atmosféricas ao seu redor, os anéis puderam ser detectados a partir de observações terrestres.

                                          AS luas de jupiter

                                       
Muitas Luas
A gigantesca dimensões do planeta e as diversas luas que giram ao seu redor lembram um sistema solar em miniatura.

Em 15 de Maio de 2003, Scott Sheppard publicou na revista científica Nature a descoberta de mais 23 novos satélites, o que aumentou o total de satélites conhecidos para 61. Atualmente (2009), Júpiter tem 63 satélites conhecidos.

As principais luas, em ordem de distância, são:
 Io, Europa, Ganimedes e Calisto. 

Exploração
Em 1610 Galileo Galilei descobriu as quatro maiores luas de Júpiter usando simplesmente um telescópio. Essa foi a primeira vez que se observou uma lua que não fosse a terrestre.

Todas as sondas que visitaram o planeta são de origem norte-americana.

A Pioneer X chegou a Júpiter em Dezembro de 1973, seguido pela Pioneer XI exatamente um ano depois. A Voyager I visitou o planeta em março de 1979 e a Voyager II fez o mesmo em julho do mesmo ano.

Outra sonda, Galileo, orbitou Júpiter em 1995 e enviou uma pequena subsonda dentro da atmosfera do planeta, além de efetuar multiplas missões por todas as luas. Em 1974 a Galileo presenciou o impacto do Cometar Shoemaker-Levy 9 em Júpiter, enquanto ele se aproximava do planeta.
A sonda também foi responsável pela descoberta de um oceano líquido na lua Europa. Em 2003 a Galileo deixou a órbita do planeta.

A NASA planeja uma missão especialmente dedicada às luas. Batizado de JIMO - Jupiter Icy Moons Orbiter - é esperado a ser lançado após 2012.

                                            Observação de Júpiter

                      O tamanho da Terra em comparação com Jupiter
Júpiter tem a rotação mais rápida de todos os planetas do Sistema Solar, o que resulta num achatamento facilmente visível através de um telescópio, no entanto sua característica mais conhecida é provavelmente a Grande Mancha Vermelha .

Quando visto da Terra, diversas faixas mais escuras paralelas ao equador podem ser observadas.
Com um bom telescópio nota-se que essas faixas possuem cores variadas, que vão desde o violeta até o rosa. Essa coloração pode ser causada pela presença de Fosfina e Germano, já detectados em sua atmosfera. Quando submetidas à baixíssimas temperaturas, essas substâncias podem produzir o colorido da atmosfera.

Júpiter costuma ser o quarto corpo mais brilhante no céu depois do Sol, da Lua e de Vênus. Algumas vezes Marte parece mais brilhante do que Jupiter, enquanto outras vezes Jupiter brilha mais do que Venus.

Fotos: No topo, imagem do disco jupiteriano registrado pela sonda Voyager II em 1979. O destaque fica por conta da Grande Mancha Vermelha, uma tempestade maior que a Terra e observada há mais de 300 anos. Na sequência vemos as manchas deixadas no planeta após o impacto de mais de 20 fragmentos do cometa Shoemaker-Levy 9, entre 16 e 22 de julho de 1994. Créditos: Wikimedia Commons/NASA.

                              Jupiter e suas Luas observado com telescópio amador com abertura de 76mm. e a com distância focal de 1000mm e lentes super ploss de 25mm com diâmetro de 32mm. e 1.25 polegadas com custo beneficio que vale a pena para quem gosta.

O CINTURÃO DE ASTERÓIDES

O Cinturão de asteroides ou ainda Cintura interna de asteroides é uma região do Sistema Solar compreendida aproximadamente entre as órbitas de Marte e Júpiter. Alberga múltiplos objetos irregulares denominados asteroides ou planetas menores.

Esta faixa tornou-se conhecida também como Cintura Principal, contrastando com outras concentrações de corpos menores como, por exemplo, o cinturão de Kuiper ou os asteroides troianos que coorbitam com Júpiter.

Mais da metade da massa total da cintura está contida nos quatro objetos de maior tamanho: Ceres, 4 Vesta, 2 Palas e 10 Hígia. Ceres, o maior e o único planeta anão do cinturão, possui um diâmetro de 950 km e é o dobro de grande do que o segundo objeto de maior tamanho. Contudo, a maioria de corpos que compõem o cinturão são muito menores. O material do cinturão, apenas cerca de 4% da massa da Lua, encontra-se disperso por todo o volume da órbita, pelo qual seria muito difícil atravessá-lo e chocar com um destes objetos. Porém, dois asteroides de grande tamanho podem chocar entre si, formando o que é conhecido como "famílias de asteroides", que possuem composições e características similares. As colisões também produzem uma poeira que forma o componente majoritário da luz zodiacal. Os asteroides podem ser classificados, segundo o seu espectro e composição, em três tipos principais:carbonáceos (tipo-C), de silicato (tipo-S) e metálicos (tipo-M).

A cintura de asteroides formou-se na nebulosa protossolar com o restante do Sistema Solar. Os fragmentos de material conteúdos na região do cinturão formaram um planeta, mas as perturbações gravitacionais de Júpiter, o planeta mais massivo, produziram que estes fragmentos colidissem entre si a grandes velocidades e não pudessem agrupar-se, tornando-se no resíduo rochoso atual. Uma consequência destas perturbações são as lacunas de Kirkwood; zonas nas quais não se encontram asteroides devido a ressonâncias orbitais com Júpiter, e as suas órbitas tornam-se instáveis. Se algum asteroide passasse a ocupar esta zona seria expelido na maioria dos casos fora do Sistema Solar, embora ocasionalmente possa ser enviado para algum planeta interior, como a Terra, e colidir com ela. Desde a sua formação foi expulsa a maior parte do material.

O PLANETA MARTE

O clima desse planeta é o mais parecido com a Terra. No verão de Marte que a temperatura chega perto de 20^o e no inverno pode chegar a -140^o C. Mesmo usando um telescópio médio é possível observar em Marte a presença de calotas polares formadas de gelo seco (gás carbônico congelado). Além disso, desde o século passado os astrônomos já haviam observado a presença de estações do ano no planeta. Acredita-se que em Marte exista água congelada próximo dos pólos e abaixo da superfície. Na década de 70, duas sondas (Viking I e Viking II) desceram em Marte com o objetivo de procurar vida na forma de bactérias, fungos ou algo parecido, mas nada que pudesse comprovar a existência desses organismos foi encontrado. Missões complementares à Marte deram prosseguimento até 1996 com a Mars Global Surveyor (MGS) para um mapeamento mais preciso da superfície marciana a ser completado pela sonda até 31 de janeiro de 2000. A MGS faz parte de um programa de dez anos de duração da exploração de Marte. O início da exploração com sondas começou em 1960 com vários fracassos e somente a Mariner 4  em 1965 consegue enviar as 21 primeiras imagens de Marte. 

Histórico

Sem dúvida nenhuma é o planeta que mais deu origem a superstições e contos de fadas. Sua cor avermelhada deu origem ao seu nome, Marte: Deus da Guerra É observado desde os primórdios da astronomia moderna. Foi o planeta mais estudado na antiguidade, e isso possibilitou Johannes Keppler (1571-1630), através das observações de Tycho Brahe (1546-1601) descobrir as leis que regem os movimentos planetários.

Galileu Galilei (1564-1642), quando observou Marte em 1610 não soube afirmar se via as fases do planeta ou se o planeta não era perfeitamente redondo. Depois dele alguns outros puderam identificar algumas manchas em sua superfície e em 1.666 Jean Dominique Cassini (1625-1712) concluiu que o período de rotação do planeta é 24h 40 min e observou a presença de calotas polares. Mais tarde observou-se a presença de uma camada atmosférica espessa o suficiente para abrigar vida. As manchas escuras observadas sugeriram a presença de oceânos e vegetação. Porém é a partir de 1870 que começa a grande polêmica sobre a existência de vida no planeta vermelho.

Dispondo de um bom telescópio refrator para a época, Giovanni Schiaparelli (1835-1910) faz uma nova cartografia de Marte, a qual gerou muitas polêmicas e especulações sobre a existência de vida em Marte. Em seus mapas Schiaparelli destaca a apresença de diversas estruturas lineares que ele denominou de canais. Essa denominação provocou muita divergência entre os pesquisadores da época. Uns afirmavam ser estruturas naturais e outros afirmavam ser estruturas artificiais, construídas pelos habitantes marcianos. A segunda hipótese prevaleceu por algum tempo, principalmente nos países de língua inglesa, provocado por um erro de tradução da palavra canali (usada por Schiaparelli) por canals que significa canais artificiais. Edward Pickering (1846-1919) observou que no cruzamento de dois ou mais canais haviam estruturas circulares bem extensas e que foi interpretada como oásis nos desertos marcianos. Os canais seriam redes hidráulicas em todo o planeta que sustentava a pouca agricultura para a sobrevivência dos marcianos que podiam ser uma civilização decadente.
No final do século XIX Asaph Hall (1829-1907), que descobriu os pequenos satélites do planeta (Phobos e Deimos), George Hale (1868-1938) e Edward Barnard (1857-1923) afirmaram que as ligações lineares entre manchas no planeta, era apenas ilusão de óptica. Com o tempo isso foi provado, colocando-se no lugar a hipótese de que o relato de canais são na verdade estrias irregulares, manchas e zonas de reflexão pouco uniforme.
As conclusões a respeito desse planeta tomaram novos rumos com o envio da sonda Mariner 4 (em 1965), que forneceu dados muito mais precisos sobre sua atmosfera e superfície. Ela foi a primeira missão de sucesso ao planeta vermelho. O processo de exploração espacial seguiu até 2000 com a Mars Global Surveyor.

Atmosfera

Bem menos espessa que a nossa, é constituida principalmente de anidrido carbônico (50%) e vapor d'agua, sendo que a quantidade de oxigênio corresponde a um milésimo da quantidade existente na Terra. Sabe-se que há uma interação entre os elementos do solo e da atmosfera. Apesar da baixa densidade e pouca pressão atmosférica (equivalente à pressão atmosférica da Terra a 30 km de altitude), registrou-se em Marte vendavais que cobriam todo a superfície do planeta de poeira, com ventos de até 240 km/h.

O Clima: Esse é único planeta além da Terra que podemos falar sobre clima. Os pesquisadores que se dedicaram à constante observação de Marte puderam distinguir estações climáticas semelhantes às terrestres. Porém devemos considerar que o ano marciano é quase o dobro do ano terrestre e os dias de Marte são de 24h 36min portanto as estações lá tem em média o dobro dos dias das estações terretres.

Podemos comparar o clima equatorial de Marte com uma montanha muito alta em dia claro e seco. O calor durante o dia é pouco amenizado pelas nuvens e neblina. E à noite é rápida a irradiação do calor absorvido durante o dia, para o espaço fazendo muito frio. A amplitude térmica do dia para a noite e de uma estação para outra são muito grandes.

Observação

As condições de observação mais favoráveis são aquelas em que a distância Terra - Marte é a menor possível. Isso se dá quando a Terra está no afélio e Marte no periélio e ambos na mesma direção e sentido em relação ao Sol. Esse tipo de coincidência ocorre num ciclo de aproximadamente dezessete anos, onde a distância entre eles é cerca de 60 milhões de Km. Como Galileu observou em sua época, Marte realmente apresenta uma pequena fase, ou seja os observadores terrestres podem notar uma parte não iluminada do planeta em determinadas condições, porém a fase nunca se completa pois ele está numa óbita mais externa que a da Terra (nunca há fase nova ou de quadratura).

Superfície

Em 1971 a sonda Mariner 9 foi colocada em órbita do planeta, com a função de fazer mapas detalhados de sua superfície, que foi toda mapeada através de fotos, e estas mostravam detalhes de até um quilômetro, sendo que cerca de 1% dessa superfície foi fotografada com detalhes de 100 metros.

O local onde Schiaparelli pensou ser iluminado artificialmente, por ser o ponto de maior brilho encontrado em suas observações, foi detectado a presença de um vulcão com 24 km de altura e com uma cratera com 500 km de diâmetro (Monte Olimpo). Foi visto como o ponto mais iluminado porque sua cratera tem um poder de reflexão bem maior do que as regiões vizinhas. Pouco mais longe outros três vulcões com mais de 20 km de altitude foram encontrados e nas proximidades desses vulcões foi observado um canyon com mais de 5.000 km de extensão e profundidade de cerca de dois quilômetros e alguns pontos onde sua largura ultrapassa os 400 km (Vale Marianers). Além disso existe um número elevado de crateras de impacto. A existência de vales que parecem leitos de rios secos podem ter sido os canais observados por Shiaparelli.

Depois do final da grande polêmica onde muita coisa caiu em descrédito, voltou-se a acreditar que exista água no planeta e em quantidades muito maiores do que as previstas.

Legando a grande possibilidade de vida em Marte (na forma microscópica) é que em 1975 foram lançadas as Sondas Viking 1 e 2, cada uma formada por um satélite, que deveria orbitar em torno do planeta e uma segunda parte que deveria pousar na superfície marciana, com o objetivo de fazer algumas experiências no solo e na atmosfera, além do reconhecimento visual. A experiências em solo não forneceram nenhum resultado conclusivo sobre a existência de vida bacteriana em Marte.

Sua superfície é composta principalmente de óxidos de ferro, o que dá a cor característica do planeta (Ocre-Alaranjado).

Calotas Polares: Mostram variações muito nítidas e periódicas. No inverno de um hemisféro a camada de gelo torna-se bastante extensa podendo atingir o meio do caminho entre o polo e o equador. Com o auxilio dos radiômetros infravermelhos das sondas Mariner concluiu-se que a temperatura da superfície da calota é de (-132^oC) ou seja, a temperatura de condensação do CO₂, isto quer dizer que os polos são recobertos por CO₂ sólido, ou seja, neve carbônica.

Satélites de Marte

Fobos: O mais próximo do planeta, tem diâmetro equatorial bem maior que o diâmetro polar (26,8 x 22, 4 x 18, 4 km). Seu período de translação ao redor do planeta é de 7h 40min, sendo o único satélite do sistema solar com período de translação menor do que a rotação do seu planeta. Isso se deve à grande proximidade do centro do planeta 9 400 km.

Deimos: O mais afastado (23 500 km do centro), tem período de translação de 30h 17min. Suas dimensões (15 x 12,2 x 10,4 km) são cerca de metade das de Fobos.

Ambos os satélites possuem uma forma bem irregular assemelhando-se a uma  batata com dimensões em torno de 22,5 km para Fobos e de 12,5 km para Deimos. 

O PLANETA TERRA

Tamanho da Terra

Terceiro planeta a partir do Sol e quinto em tamanho dos nove que compõem o Sistema Solar.

6 586 242 500 000 000 000 000 toneladas é o peso da Terra. Isto é: seis sextilhões, 586 quintilhões, 242 quatrilhões e 500 trilhões de toneladas. Seu volume é de 1 083 319 780 000 quilômetros cúbicos. Para saber o que isso significa, basta imaginar um trilhão e 83 bilhões e ainda 319 milhões e 780 mil cubos justapostos, um junto ao outro, e cada um deles com um quilômetro de altura e de comprimento. Muitas cidades caberiam inteirinhas dentro de cada cubo de tais dimensões, e ainda sobraria espaço.

A distância média da Terra ao Sol é de 149.503.000 km. É o único planeta conhecido que tem vida.

O começo (idade e origem)

A datação radiométrica permitiu aos cientistas calcular a idade da Terra: Há bilhões (cinco ou mais) de anos, a Terra era uma bola de fogo, constituída de elementos incandescentes. Pouco a pouco, nosso planeta começou a esfriar. Esse "pouco a pouco" levou bilhões de anos. A superfície terrestre solidificava-se lentamente, e emanava gases e vapores provenientes das rochas. A atmosfera apareceu, e espessas camadas de nuvens, que envolveram a Terra, escureceram-na por completo, e o resfriamento prosseguiu por milhões de anos. Só o fogo dos vulcões e as fortes descargas de eletricidade, acumulada no ar, iluminavam as trevas. Um dia, a condensação do vapor provocou a queda de chuvas torrenciais; dilúvio que durou séculos. As depressões da crosta terrestre foram submersas: formaram-se mares e oceanos que à princípio ferviam; e colunas de vapor pairavam sobre eles. Depois, o borbulhar cessou mas as águas permaneceram escaldantes.

Aos poucos, as rochas esfriaram e o mar arrefeceu, tornando possível o aparecimento das primeiras vidas aquáticas. Mais tarde, a vida surgiu também na terra firme, com ocorrência de plantas e animais superiores.

Movimento

Como tudo no Sistema Solar, a Terra se move pelo espaço à razão de 72.360 km/h em direção a constelação de Hércules. A Terra e seu satélite, a Lua, giram juntas em uma órbita elíptica ao redor do Sol, que dura 365 dias (Movimento de Translação). A excentricidade é pequena, tanto que a órbita é praticamente um círculo. A Terra gira sobre seu eixo uma vez a cada 23 horas 56 minutos e 4,1 segundos (Movimento de Rotação).

Composição

A Terra se divide em cinco partes. A atmosfera é a cobertura gasosa que rodeia o corpo sólido do planeta. A litosfera, composta principalmente pela fria, rígida e rochosa crosta terrestre, estende-se até uma profundidade de 100 km. A hidrosfera é a camada de água que, em forma de oceanos, cobre 70,8% da superfície da Terra. O manto e o núcleo formam o interior da Terra e constituem a maior parte de sua massa. Acredita-se que o núcleo se compõe em grande parte de ferro, com uma pequena porcentagem de níquel e outros elementos. As temperaturas do núcleo podem chegar a 6.650ºC.

Magnetismo terrestre

O fenômeno do magnetismo terrestre é o resultado do fato de que toda a Terra se comporta como um enorme ímã. Os pólos magnéticos da Terra não coincidem com os pólos geográficos de seu eixo. Além disso, as posições dos pólos magnéticos não são constantes e mostram mudanças observáveis de ano para ano.

A medida da intensidade do campo magnético é feita com instrumentos chamados magnetômetros, que determinam a intensidade do campo e as intensidades em direção horizontal e vertical. A intensidade do campo magnético da Terra varia nos diferentes pontos da superfície do planeta.

O PLANETA VÊNUS

Imagens de Vênus no visível e mesmo no ultra-violeta, 
nós não conseguimos identificar a sua superfície.
     Características Gerais de Vênus

À noite, quando aparece no céu, o planeta Vênus é um dos astros mais reluzentes, só não é mais brilhante que a Lua. Popularmente ele é conhecido como "Estrela Dalva" ou "Estrela do Pastor". Com telescópios e mesmo binóculos nós podemos observá-lo no período de claridade e desde que ele não esteja visualmente próximo do Sol.

Durante muito tempo pensou-se que Vênus era o planeta gêmeo da Terra, mas hoje sabemos que são parecidos apenas no tamanho e na quantidade de massa. Nas condições ambientais para a existência de vida ele é completamente diferente da Terra.

Vênus Comparado a Terra

A atmosfera de Vênus é 92 vezes mais densa que a terrestre, por essa razão a pressão em sua superfície é equivalente a mergulhar 920 metros de profundidade no mar. Além disso, a atmosfera é composta principalmente de gás carbônico o que provoca um efeito estufa enorme fazendo de Vênus o planeta mais quente do sistema solar, com 460^oC no equador do planeta.

O Ano de Vênus é menor que seu dia. O ano dele dura 224 dias terrestres (uma revolução completa ao redor do Sol). O dia (uma rotação completa) dura 243 dias terrestres e a rotação de Vênus é no sentido contrário ao dos  outros planetas. Enquanto o Sol nasce do lado leste em  todos os demais planetas, em Vênus o Sol nasce do lado oeste. 

Nem mesmo o fato dele demorar 243 dias terrestres para completar uma rotação (1 dia) o faz esfriar do lado noturno. 

Vênus também era considerado pelos antigos como dois astros diferentes, ao qual davam o nome de Lúcifer e Vésper. Só mais tarde, quando se descobriu tratar do mesmo astro é que atribuíram a ele o nome de Vênus, pela sua luz e beleza, pois quando está no céu, à noite, é o objeto mais brilhante depois da Lua. Porém, no século III a.C., Pitágoras já afirmava que Lúcifer e Vênus era um único astro. No Brasil é conhecido como Estrela Dalva.

É possível de ser visto com clareza a olho nu quatro horas antes de o Sol nascer ou quatro horas depois do Sol se por, pois seu afastamento ângular do Sol visto da Terra é de no máximo 48 graus. E, quando o afastamento está próximo do valor máximo, Vênus pode ser visto a olho nu a qualquer hora de um dia de céu limpo, sendo necessário apenas conhecer sua localização na hora da observação e desde que não esteja visualmente muito próximo do Sol.

Atmosfera

É o item de maior destaque do planeta, pois sua espessura e densidade impressionam bastante. É composta principalmente de anidrido carbônico, traços de nitrogênio, vapor d'água, oxigênio, enxofre e até mesmo ácido sulfúrico. Com esses componentes, uma temperatura média de 460^oC e uma pressão de noventa atmosferas terrestres, dificulta qualquer observação de sua superfície.

A temperatura é mais elevada que a de Mercúrio, apesar de Vênus estar mais afastado do Sol. O que causa isso é o efeito estufa de Vênus. A explicação desse efeito é a opacidade de sua atmosfera para radiações infravermelho, provocada pela grande concentração de CO₂. Ocorre que a radiação visível penetra na atmosfera e aquece a superfície. A superfície aquecida emite infravermelho. O CO₂ absorve essa radiação causando o efeito estufa. Esse efeito é mais ou menos como um carro fechado, recebendo as radiações solares. Essas radiações penetram no interior do veículo e o calor não sai, e quando se entra no veículo sente-se o mormaço devido ao acúmulo de calor.

Evidentemente que todos esses fenômenos fazem cair por terra o velho conceito de que Vênus é o planeta irmão da Terra. As nuvens da atmosfera venusiana estão entre 45 a 60 quilômetros de altura. Em função da densidade e da dimensão das partículas, pode-se dividir as formações atmosféricas em três camadas distintas. A região compreendida entre 30 e 100 quilômetros de altura recebe o nome de termosfera e abaixo dessa até na superfície tem-se a troposfera. Várias regiões acima e abaixo dessas camadas são dominadas por neblina. Nessas camadas atmosféricas existem movimentos de vários tipos, entre eles está o denominado de super-rotação da atmosfera de Vênus, onde as massas atmosféricas movimentam-se para oeste e completam uma volta em torno do planeta em quatro dias. A maioria dos movimentos atmosféricos de Vênus são satisfatoriamente explicados.

Superfície

Uma maneira de se estudar a superfície venusiana é através do radar. Pulsos de radar são emitidos a Vênus e sua reflexão fornece dados para estudo da rugosidade de sua superfície. Além disso, algumas sondas soviéticas da série Venera e as americanas Pionner-Vênus pousaram na superfície do planeta, mas nas condicões atmosféricas lá existentes essas sondas não resistiram mais do que uma hora. Só em 1975 a sonda Venera IX conseguiu enviar a primeira fotografia da superfície do planeta e outras conseguiram fazer algumas análises do local, que parecem ter composição semelhantes à dos basaltos encontrados na Terra.

Uma das maiores conquistas da astronomia na década de 70 foi o estudo da supefície de Vênus, a qual é uma imensa planície levemente ondulada, com poucas depressões e três extensos maciços montanhosos. As áreas estudadas correspondem a menos de 5% da superfície total do planeta.

Figura 4: Comparando-se a Crosta da Terra com a de Vênus

Pelo uso dos enormes radiotelescópios terrestres é que se reconheceram algumas regiões montanhosas, depressões semelhantes a grandes crateras e sistemas de vales. O radar altímetro da Missão Pioneer Vênus revelou a topografia de 93% da superfície, localizou todas as estruturas com dimensões superiores a 25 km e forneceu um perfil das altitudes com 200 metros de precisão. Com todas as dificuldades encontradas conseguiu-se separar a superfície em regiões no que diz respeito às cadeias montanhosas, vales e depressões.

Através da Missão Magalhães e o uso de mapeamento com radar entre 1990 e 1994, ela nos revelou uma superfície jovem que foi provavelmete remoldada nos últimos 300 a 500 milhões de anos atrás. A superfície está marcada com numerosas crateras de impacto e com distribuição randômica. Há a presença de caldeiras vulcânicas gigantes da ordem de 100km de diâmetro. A sua superfície é coberta com 85% de material vulcânico e apresenta extensos canais de lava da ordem de centenas de quilometros

O acesso a essas informações revelam que o relevo de Vênus é bem diferente do terrestre, embora os dois planetas tenham se formado na mesma época e região do espaço, com dimensões bem próximas. A crosta parece ser formada por uma única camada basáltica bem espessa. Grande parte da superfície não varia em mais de mil metros acima ou abaixo do raio médio do planeta.