PLANETAS INTERNOS
PLANETAS INTERNOS
PLANETAS INTERNOS
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
AULA 6<br />
<strong>PLANETAS</strong> <strong>INTERNOS</strong>
TELÚRICOS: MERCÚRIO,VÊNUS<br />
Internos X Externos<br />
TERRA, MARTE<br />
• Superfície sólida, feita<br />
de materias rochosos<br />
• Núcleo rochoso (Fe-Ni)<br />
• Mesmo tamanho<br />
• Alta dens. (~ 5 g/cm 3 )<br />
• Poucos satélites<br />
• Presença de crateras<br />
de impacto<br />
• Vulcões: Vênus, Terra e<br />
Marte<br />
Materiais rochosos: Fe, O, Si, Mg, Ni, S<br />
JOVIANOS: JÚPITER, SATURNO<br />
URANO, NETUNO<br />
• Constituídos primariamente<br />
de H e de He<br />
• Núcleo rochoso (silicato)<br />
• Planetas gigantes<br />
(>> telúricos)<br />
• Baixa dens. (~ 1 g/cm 3 )<br />
• Muitos satélites (>8)<br />
• Presença de anéis<br />
Plutão: formado por gelo e<br />
rocha. Dens. : (~2 g/cm 3 )
Tamanhos Relativos<br />
Os 4 planetas terrestres são menores,<br />
tem alta densidade média e são<br />
formados por materiais rochosos<br />
Os 4 planetas jovianos são bem<br />
maiores, tem baixa densidade média e<br />
são formados basicamente de H e He<br />
Plutão: é bem menor, tem baixa<br />
densidade média e é formado<br />
basicamente por gelo e materiais<br />
rochosos
O INTERIOR DOS <strong>PLANETAS</strong> <strong>INTERNOS</strong><br />
Desenho de mercúrio talvez impreciso<br />
Manto e crostra
Terra<br />
• Possui atividade geológica<br />
• Possui 1 satélite
O INTERIOR DA TERRA<br />
É constituído por uma parte sólida (núcleo interno) envolvida por uma líquida<br />
(núcleo externo).<br />
Esta camada líquida dá origem ao campo magnético terrestre devido aos movimentos<br />
de convecção do seu material, que é eletricamente condutor.<br />
Núcleo externo<br />
2200 km<br />
Núcleo interno<br />
1300 km<br />
O núcleo externo é composto<br />
de ferro metálico e outros<br />
elementos (S, Si, O, K e H)<br />
O núcleo interno é composto<br />
de ferro e níquel, e é sólido<br />
porque, apesar das imensas<br />
temperaturas, está sujeito a<br />
pressões tão elevadas que os<br />
átomos ficam compactados; as<br />
forças de repulsão entre os<br />
átomos são vencidas pela<br />
pressão externa, e a substância<br />
acaba se tornando sólida.<br />
A temperatura entre o núcleo e<br />
o manto é de cerca de 3.700ºC,<br />
atingindo de 4.000 a 4.500ºC no<br />
núcleo interno.
O INTERIOR DA TERRA<br />
O manto terrestre estende-se desde 50 km de profundidade (podendo ser muito<br />
menos nas zonas oceânicas) até ~ 2900 km abaixo da superfície (perto do núcleo)<br />
45 % de Oxigênio<br />
MANTO Quantidade em %<br />
Pressão na parte inferior = 1.4x10 5 atm
Crosta<br />
5 a 70 km<br />
O INTERIOR DA TERRA<br />
A crosta oceânica (espessura=5 a 10 Km) contém essencialmente basalto.<br />
A crosta continental (espessura=20 a 70 Km) contém majoritariamente granito.<br />
A crosta oceânica é mais densa do que a crosta continental, por conter mais ferro .<br />
Óxidos %<br />
SiO2 59.71<br />
Al2O3 15.41<br />
CaO 4.90<br />
MgO 4.36<br />
Na2O 3.55<br />
FeO 3.52<br />
K2O 2.80<br />
Fe2O3 2.63<br />
H2O 1.52<br />
TiO2 0.60<br />
P2O5 0.22<br />
47% da crosta é<br />
constituída por<br />
oxigênio. A sua<br />
composição é<br />
majoritariamente de<br />
óxidos<br />
combinados, sendo<br />
os principais o<br />
silício, o alumínio, o<br />
ferro, o cálcio,<br />
magnésio, potássio<br />
e óxidos de sódio.<br />
A sílica é o<br />
principal<br />
componente da<br />
crosta
ATMOSFERA<br />
MAGNETOSFERA: região acima da<br />
atmosfera, que contém partículas<br />
carregadas aprisionadas pelo campo<br />
magnético terrestre.<br />
HIDROSFERA: contém os oceanos<br />
(70% da área superficial total)
A ATMOSFERA DA TERRA<br />
Mudança de T e P com a altitude<br />
Radiação UV<br />
absorvida por O 3 e N.<br />
-73 o C 27 o C<br />
Partículas ionizadas pela radiação solar<br />
elétrons livres (alta condutividade) <br />
ionosfera altamente refletiva a certas<br />
ondas de rádio (p. ex. freqüência AM)<br />
convecção<br />
Transporte de calor na atmosfera
CAUSA : ATMOSFERA!!!<br />
Céu azul visto da Terra<br />
ESPALHAMENTO RAYLEIGH<br />
O comprimento de onda da luz azul é ~<br />
do mesmo tamanho do que as<br />
moléculas de gás do ar, portanto a luz<br />
azul é espalhada mais eficientemente.<br />
Observador vê luz azul em<br />
todas as direções no céu.<br />
Vê luz vermelha somente na<br />
direção do Sol
AQUECIMENTO DA SUPERFÍCIE TERRESTRE<br />
EFEITO ESTUFA<br />
A luz que não é refletida ou<br />
absorvida pelas nuvens atinge a<br />
superfície da Terra, aquecendo-a.<br />
A radiação infravermelha irradiada<br />
novamente pela superfície é<br />
parcialmente absorvida pelo vapor<br />
d’água e CO 2 e reirradiada, fazendo<br />
com que a temperatura sobre toda a<br />
superfície da Terra aumente.<br />
O efeito estufa mantém o planeta Terra<br />
em condições de abrigar a vida como<br />
conhecemos.
Características orbitais<br />
Distância média a<br />
Terra<br />
384.400 km<br />
Excentricidade 0.055<br />
Período orbital<br />
(mês sideral)<br />
Velocidade orbital<br />
média<br />
Inclinação em<br />
relação a eclíptica<br />
27d 7h 43m<br />
1.02 km/s<br />
5.15°<br />
LUA
Características físicas<br />
Raio equatorial 1737.1 km (0.3T)<br />
Massa 7.35×10 22 kg (0.01T)<br />
Densidade média 3.34 g/cm³ (T5.51)<br />
gravidade<br />
à superfície<br />
Período de rotação<br />
Inclinação do eixo de<br />
rotação<br />
0.16 g T<br />
27d 7h 43m<br />
(síncrona)<br />
6.7° (plano orbital)<br />
Albedo 0.12<br />
Temperatura<br />
(equador)<br />
min méd máx<br />
-173ºC -53ºC 117ºC<br />
LUA
INTERIOR LUA<br />
Manto de<br />
rocha sólida<br />
Crosta<br />
(60-150 km)<br />
Núcleo de ferro<br />
(300 km) T>=1227º C
1100 km<br />
SUPERFÍCIE DA LUA<br />
crateras<br />
Regiões escuras = regiões ~<br />
planas formadas de fluxos<br />
de lava que ocorreram no<br />
período de formação da lua.
SUPERFÍCIE DA LUA<br />
Crateras mostradas<br />
pela Apollo 8 (1968)<br />
Tamanhos vão de<br />
50 a 500 km.
ORIGEM DA LUA<br />
MODELO DO IMPACTO GIGANTE<br />
UM OBJETO DE ~ TAMANHO<br />
DE MARTE COLIDE COM A<br />
TERRA EM FORMAÇÃO<br />
(AINDA NÃO TOTALMENTE<br />
SÓLIDA)
Características orbitais<br />
Distância média ao<br />
Sol<br />
0.387 UA<br />
Excentricidade 0.206<br />
Período orbital 87d 23.3h<br />
Velocidade orbital<br />
média<br />
48 km/s<br />
Inclinação 7.0°<br />
Número de<br />
Satélites<br />
0<br />
Mercúrio<br />
Não possui quase atmosfera<br />
Não possui atividade geológica<br />
Não possui satélites
Características físicas<br />
Raio equatorial 2439.7 km (0.38T)<br />
Massa 3.302×10 23 kg(0.06T)<br />
Densidade média 5.43 g/cm³ (T5.51)<br />
gravidade<br />
à superfície<br />
0.38 g T<br />
Período de rotação 58 dias<br />
Inclinação do eixo de<br />
rotação<br />
0.1°<br />
Albedo 0.11-0.12<br />
Temperatura média<br />
à superfície: Dia<br />
Temperatura média<br />
à superfície: Noite<br />
Temperatura<br />
à superfície<br />
420º C<br />
-180º C<br />
min méd máx<br />
-183ºC 167ºC 427ºC<br />
Mercúrio<br />
Diâmetro: 40% < Terra e 40% > Lua)
Mercúrio<br />
Se um explorador andasse pela superfície de Mercúrio:<br />
• solo parecido com o da lua: crateras formadas pelo impacto com meteoritos<br />
• existem escarpas com vários km de altura e centenas de km de comprimento<br />
• o tamanho do sol visto da superfície: 2 ½ x maior do que na Terra<br />
• a cor do céu: negra, pq Mercúrio praticamente não tem atmosfera (luz não é dispersa)<br />
• visão de 2 astros brilhantes: cor creme: Vênus e outra de cor azul, a Terra.
D<br />
(UA)<br />
Sol 0<br />
Mercúrio 0.39<br />
Vênus 0.72<br />
Terra 1.0<br />
Marte 1.5<br />
Júpiter 5.2<br />
Saturno 9.5<br />
Urano 19.2<br />
Neptuno 30.1<br />
Plutão 39.5<br />
(58×10 6 Km)<br />
(150×10 6 Km)<br />
Diâmetro aparente do Sol
O tempo que Mercúrio leva para completar uma rotação é<br />
de 59 dias terrestres – exatamente 2/3 do tempo que leva<br />
para completar 1 órbita em torno do Sol.<br />
Rotação de Mercúrio
A duração de 1 dia (1 dia solar) num planeta é o tempo que o<br />
Sol passa duas vezes consecutivas por um dado meridiano.<br />
Os planetas rotam ao redor de seu eixo em diferentes<br />
velocidades e giram em torno do Sol também com<br />
velocidades diferentes, a duração do dia é diferente para<br />
cada planeta.<br />
Mercúrio tem rotação lenta e velocidade orbital rápida 1<br />
dia solar = 176 dias na Terra.<br />
Meio dia solar (sol nasce e se põe) = 1 ano de Mercúrio<br />
(tempo que leva para completar 1 volta em torno do Sol.<br />
Um dia em Mercúrio
O INTERIOR DE MERCÚRIO<br />
Sonda espacial Mariner 10:<br />
• passou a uma distância ~700 km do planeta 3 vezes (1974 e 1975)<br />
• 2700 fotografias de 45% do planeta<br />
núcleo de Fe parcialmente fundido. Alta densidade média (5.44 g/cm 3 ) :<br />
60 -70 % em peso de metal e 30 % em peso de silicatos. Isto dá um<br />
núcleo com um raio de 75% do raio do planeta.<br />
Terra: dens = 5.5g/cm3<br />
O núcleo de Fe ~ 16% do volume total<br />
Manto(rocha derretida)<br />
Crosta (rocha sólida)<br />
núcleo
manto<br />
núcleo<br />
O INTERIOR DE MERCÚRIO
Mercúrio contém bastante crateras de impacto: variam em tamanho desde os<br />
100m -1300 km..<br />
A bacia Caloris tem 1300 km de diâmetro, e provavelmente foi causada por um<br />
projétil com uma dimensão > 100 km. O impacto produziu uma elevação com<br />
anéis concêntricos com 3 km de altura e expeliu matéria pelo planeta até uma<br />
distância de 600-800 km.
Pode existir água em Mercúrio?<br />
Podíamos supor que em Mercúrio não pode existir água em nenhuma forma. Tem<br />
pouquíssima atmosfera e é extremamente quente durante o dia, mas em 1991<br />
cientistas do Caltech captaram ondas de rádio vindas de Mercúrio e descobriram<br />
algumas bastante intensas vindas do pólo norte. O brilho aparente do pólo norte<br />
poderia ser explicado por gelo na superfície ou logo abaixo.
Mas é possível haver gelo em Mercúrio?<br />
Devido à rotação de Mercúrio ser quase perpendicular ao plano orbital, o pólo norte<br />
vê sempre o sol um pouco acima do horizonte.<br />
O interior das crateras nunca está exposto ao Sol e suspeita-se que está a uma<br />
temperatura inferior a -161º C. A esta temperatura congelante pode ter água<br />
provinda de evaporação do interior do planeta, ou gelo trazido para o planeta<br />
resultante de impacto de cometas. Estes depósitos de gelo podem ter sido cobertos<br />
com uma camada de pó e por isso mostram ainda os reflexos brilhantes no radar.
LUA<br />
VÊNUS<br />
Vênus<br />
Vista a olho nú logo após o sol nascer ou logo após o sol se por<br />
Vênus “brilha” muito <br />
albedo = 0.65 nuvens<br />
densas refletem a luz<br />
do Sol
Características atmosféricas<br />
Pressão<br />
atmosférica<br />
CO 2<br />
92 atm<br />
96%<br />
N 3%<br />
SO 2<br />
0.015%<br />
Argônio 0.007%<br />
Vapor d’água 0.002%<br />
CO 0.0017%<br />
He 0.0012%<br />
Ne 0.0007%<br />
Características orbitais<br />
Distância média ao<br />
Sol<br />
0.723 UA<br />
Excentricidade 0.007<br />
Período orbital 224d 42h<br />
Velocidade orbital<br />
média<br />
35 km/s<br />
Inclinação 3.4°<br />
Número de Satélites 0<br />
Características físicas<br />
Raio equatorial 6051.9 km(0.95T)<br />
Massa 4.869×10 24 kg(0.82 T)<br />
Densidade média 5.24 g/cm³ (T5.51)<br />
Gravidade à superfície 0.90 g T<br />
Período de rotação 69 dias<br />
Inclinação do eixo de rotação -0.1°<br />
Albedo 0.65<br />
Temperatura<br />
média à superfície<br />
463º C
• Terra e Vênus: planetas irmãos<br />
– tamanho, massa, densidade,<br />
geologia ativa, atmosfera<br />
importante<br />
• 1 ano em Vênus = 225 dias terrestres<br />
• 1 dia em Vênus = 243 dias terrestres<br />
(rotação lenta)<br />
• Rotação retrógrada!!!<br />
• Sem satélite
Se Terra e Vênus são tão<br />
parecidos, poderíamos morar<br />
em Vênus?<br />
NÃO!!!!!!!!!!!!!!!!!!<br />
• Pressão na superfície 92 x maior do que a Terra<br />
• Nuvens compostas por gotas de ácido sulfúrico<br />
• Atmosfera composta 96% de CO 2: gera um efeito estufa:<br />
de 127 o C sobe para 467 o C na superfície<br />
– mais quente que Mercúrio mesmo estando mais longe do Sol!<br />
• Vênus é muito seco: maior parte da água teria<br />
evaporado devido à sua proximidade com o Sol -<br />
aconteceria o mesmo se a Terra estivesse mais próxima<br />
do Sol
ATMOSFERA DE VÊNUS<br />
• Composição: Dióxido de Carbono (96%), Nitrogênio (3%)<br />
Vestígios de : Dióxido de enxofre, vapor de água,<br />
monóxido de carbono, argônio, hélio, neônio, cloreto de<br />
hidrogênio e fluoreto de hidrogênio.<br />
-173 o C 527 o C -73 o C 27 o C
A atmosfera mais<br />
fina porém mais<br />
densa de CO 2 de<br />
Vênus retém mais<br />
radiação<br />
infravermelha,<br />
aumentando assim a<br />
T da superfície<br />
ATMOSFERA DE VÊNUS
IMAGEM FEITA PELA MARINER 10 MOSTRA A ESPESSA COBERTURA<br />
DE NUVENS QUE IMPEDE A OBSERVAÇÃO ÓPTICA DA SUA SUPERFÍCIE
O INTERIOR DE VÊNUS<br />
Semelhante ao da Terra
Missões que revelaram a superfície de Vênus, antes<br />
obscurecida pela densa cobertura de nuvens (fazem a<br />
análise através de ecos de radar):<br />
1) Pioneer Vênus da NASA (1978),<br />
2) as missões Soviéticas Venera 15 e 16 (1983-1984)<br />
3) Magalhães da NASA (1990-1994).<br />
• superfície nova: foi refeita há ~ 400 milhões de anos atrás<br />
• topografia:<br />
vastas planícies cobertas por correntes de lava<br />
(centenas de km)<br />
regiões montanhosas deformadas por atividades<br />
geológicas<br />
• possui crateras de impacto:<br />
a maioria > 2 km, por causa da atmosfera pesada<br />
• 85% da superfície está coberta de rocha vulcânica<br />
~100.000 pequenos vulcões + centenas de grandes<br />
vulcões
Monte Maxwell = pico mais alto (14 km de altura)<br />
Região montanhosa de Aphrodite - Terra<br />
estende-se por quase metade do equador
APHRODITE TERRA
MOSTRA ESTRUTURAS MENORES
Características orbitais<br />
Distância média ao<br />
Sol<br />
1.52 UA<br />
Excentricidade 0.093<br />
Período orbital 686d 57h<br />
Velocidade orbital<br />
média<br />
24 km/s<br />
Inclinação 1.85°<br />
Número de Satélites 2<br />
Características físicas<br />
Raio equatorial 3402 km (0.5T)<br />
Massa 6.418×10 23 kg (0.11T)<br />
Densidade média 3.93 g/cm³ (T5.51)<br />
Gravidade à superfície 0.38 g T<br />
Período de rotação 1.03 dias<br />
Inclinação do eixo de rotação 25.19°<br />
Albedo 0.15<br />
Temperatura à superfície<br />
min méd max<br />
-87ºC -46ºC -5ºC<br />
MARTE<br />
Características atmosféricas<br />
Pressão<br />
atmosférica<br />
CO 2<br />
8×10 -3 atm<br />
96%<br />
N 2.7%<br />
Arg 1.6%<br />
O 0.2%<br />
CO 0.07%<br />
Vapor d’água 0.03%<br />
NO 0.01%
MARTE<br />
O ar marciano contém ~ 1/1,000 da água do ar da Terra, mas é o<br />
suficiente para condensar, formando nuvens que flutuam a uma<br />
grande altitude na atmosfera.
Marte<br />
influência da poeira presente na atmosfera<br />
marciana que dispersa a radiação infravermelha<br />
• Planeta vermelho (manchas escuras e calotas polares)<br />
Poeira : partículas muito pequenas (1 micron) constituídas de carbono ou silicatos
Marte<br />
• 1 dia em Marte = 1 dia na Terra<br />
• Tem estações como a Terra (inclinação do<br />
eixo de rotação semelhante ao da Terra)<br />
• Água e CO 2 congelados nas calotas (camadas<br />
de gelo de centenas de metros de espessura)<br />
– pode ter existido rios, lagos e até oceanos<br />
• 2 pequenos satélites: Phobos e Deimos
Atmosfera de Marte<br />
-123ºC -23ºC
TOPOGRAFIA DE MARTE<br />
Hemisfério norte : planícies extensas de lava formadas por<br />
erupções envolvendo um volume grande de lava. Estes volumes<br />
de lava foram espalhados pelos blocos de rocha vulcânica e<br />
também pelos meteoritos.
TOPOLOGIA DE MARTE<br />
Hemisfério sul : montanhas a crateras. Tem altura média ~5 km<br />
mais alto do que as planícies suaves do hemisfério Norte. As<br />
regiões escuras de Marte observadas da Terra são as regiões<br />
montanhosas do Sul.
(a) Hemisfério Norte : planos formados de lava vulcânica<br />
(b) Hemisfério Sul : montanhas e crateras<br />
Hemisfério norte tem bem menos crateras do que o sul:<br />
atividade geológica mais recente
CALOTAS POLARES<br />
As calotas variam de tamanho conforme as estações do ano<br />
Hemisfério S: tamanho menor de 400<br />
km e formada por CO 2 congelado<br />
Hemisfério N: calota<br />
formada de água congelada
Pathfinder
Phobos<br />
13.5x10.8x9.4 km<br />
aproxima 2m de Marte a cada ano:<br />
provavelmente vai se colidir com Marte ou<br />
vai ser “desmanchado” e poderá formar um anel.<br />
Lua : raio ~1700 km<br />
Deimos<br />
7.5x6.1x5.5 km<br />
Asteróides capturados<br />
por Marte?<br />
Formados por condritos carbonáceos escuros
Change language