Introdução à Astronomia

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Aula sobre Introdução à astronomia. Conceitos básicos para ensino fundamental

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Introdução à Astronomia

  1. 1. INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA Prof Carlos Priante Adaptado de Profª. Adriana Amorim AULA 15
  2. 2. Big Bang Theory • Apoia-se na teoria da relatividade do físico Albert Einstein (1879-1955) e nos estudos dos astrônomos Edwin Hubble (1889-1953) e Milton Humason (1891-1972), • Eles demonstraram que o universo não é estático e se encontra em constante expansão, ou seja, as galáxias estão se afastando umas das outras. • Portanto, no passado elas deveriam estar mais próximas que hoje, e, até mesmo, formando um único ponto.
  3. 3. O que é a Astronomia? É a ciência que estuda o universo, numa tentativa de perceber a sua estrutura e evolução.
  4. 4. Histórico • É a ciência mais antiga. • Os registros astronômicos mais antigos datam de aproximadamente 3000 a.C. e se devem aos chineses, babilônios, assírios e egípcios. • O estudo do céu ajudou o ser humano a desenvolver calendários para exercerem suas atividades como: caça, agricultura, navegação, exploração terrestre, etc.
  5. 5. Stonehenge, Inglaterra • Em outras partes do mundo, evidências de conhecimentos astronômicos muito antigos foram deixadas na forma de monumentos, como Stonehenge, na Inglaterra, que data de 3000 a 1500 a.C. • Ao se posicionar corretamente neste circulo de pedra e olhar na direção certa o povo neolítico podia saber a data do solstício e equinócio, que marcavam a mudança de estação.
  6. 6. • Nas Américas, o observatório mais antigo descoberto é o de Chankillo, no Peru, construído entre 200 e 300 a.C.
  7. 7. Instrumentos de observação do céu - Durante muitos anos o principal instrumento utilizado pelo ser humano foi o seu próprio olho, o que limitou o detalhamento das observações.
  8. 8. - Em 1608, o neerlandês Lippershey inventou um instrumento chamado telescópio, para fins militares.
  9. 9. - Em 1609, o astrônomo italiano Galileu Galilei (1564-1642), aperfeiçoou este instrumento e descobriu uma nova utilidade: a observação de astros celestes.
  10. 10. Atualmente, depois de muito desenvolvimento tecnológico, o telescópio passou por muitas modificações e hoje encontramos até mesmo no espaço, enviando imagens de regiões situadas a distâncias inimagináveis.
  11. 11. TELESCOPIO HUBBLE IMAGEM DE UMA NEBULOSA
  12. 12. • Como a atmosfera terrestre funciona como um vidro embaçado, impedindo uma nítida imagem dos objetos celestes, é necessário montar os telescópios em lugares mais altos como montanhas, ou em desertos, pois a poluição atmosférica nestes ambientes é mínima. • Outra maneira de solucionar este problema foi lançar no espaço telescópios espaciais, como o Hubble.
  13. 13. TELESCÓPIO JAMES WEBB, SUCESSOR DO HUBBLE.
  14. 14. SONDA VOYAGER: Foi a primeira a ir além do Sistema Solar
  15. 15. SUPERNOVA: explosão estelar que forma corpos celestes brilhantes.
  16. 16. Ano-luz • Quando uma tempestade se aproxima e há relâmpagos, primeiramente, vemos a luz do raio e, segundo depois mais tarde, ouvimos o som do trovão. • Se os dois ocorrem no mesmo instante, porque percebemos os dois em tempos diferentes?
  17. 17. - A velocidade do som é 340 m/s. ( Em 1 s percorre 340m). - A velocidade da luz é 300.000.000 m/s ( Em 1 s percorre 300 milhões de metros). PORTANTO: a velocidade da luz é muito maior que a velocidade do som, por isso percebemos primeiro a luz e depois o som do relâmpago.
  18. 18. ENTÃO: - Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano no vácuo. - Como as distâncias entre os objetos celestes são gigantescas, utiliza-se o ano-luz como unidade de tempo. - Um ano-luz equivale a aproximadamente 10 trilhões de quilômetros.
  19. 19. • Quanto a luminosidade, os corpos podem ser: Objetos luminosos: também denominados fonte de luz primária, é aquele que emite luz própria. Objetos iluminados: também denominados fonte de luz secundária, é aquele que depende de uma fonte de luz primária para ser observado, ou seja, não emite luz própria.
  20. 20. Corpos luminosos
  21. 21. Corpos iluminados
  22. 22. AS ESTRELAS
  23. 23. - São bolas de gás formadas basicamente pela queima dos gases hidrogênio e hélio em uma temperatura muito alta. - Elas nascem, crescem e morrem e sua idade pode ser determinada pela sua cor – quanto mais próximas da cor vermelha, mais velhas. - Seu brilho depende da quantidade de luz que ela consegue emitir, e por meio dele, os astrônomos conseguem calcular a que distância se encontram da Terra.
  24. 24. - Quando vemos uma estrela brilhar no céu, podemos estar diante de algo que não exista mais. - As cores das estrelas podem determinar a temperatura de sua superfície. Amarelo claro: aprox. 6.000ºC ( Sol) Avermelhado: aprox. 3.000ºC Branca ou Azul: aprox. 10.000ºC
  25. 25. GALÁXIAS
  26. 26. - São conjuntos de estrelas e outros elementos astronômicos como nebulosas, gases e poeiras. - Organizam-se em grupos ou aglomerados e podem se apresentar em três tipos de formas: a) Elípticas b) Espiral c) Irregular
  27. 27. ESPIRAL
  28. 28. ELIPTICA
  29. 29. IRREGULAR
  30. 30. - Nossa galáxia é a Via Láctea (nome dado pelos antigos gregos). - Tem mais de 400 bilhões de estrelas, todas girando. - Em sua porção mais brilhante, encontramos uma maior concentração de estrelas. - Possui uma forma espiral, com 100 mil anos-luz de diâmetro. (Isso significa que para irmos de um ponto à outro, levaríamos até 100 mil anos viajando à velocidade da luz.
  31. 31. VIA LÁCTEA
  32. 32. - Em um dos braços da Via Láctea, encontramos o Sistema Solar. - Há 80 anos, conhecíamos apenas uma galáxia além da nossa, a Andrômeda; agora já são mais de 100 bilhões delas.
  33. 33. CONSTELAÇÕES
  34. 34. - Constelação = Latim constellatio = “reunião de estrelas ou astros”. - Para quem olha a olho nu, as estrelas parecem estar reunidas bem perto umas das outras, porém as distâncias que as separam são imensas. - Os antigos nomeavam as constelações de acordo com as figuras que se formavam através da linhas imaginárias que eram traçadas entre elas, caracterizando sua época.
  35. 35. - A maioria delas se restringe à imagem de animais, caçadores, objetos, deuses, etc.
  36. 36. - Em 137 d.C., 48 constelações foram catalogadas pelo astrônomo egípcio Cláudio Ptolomeu (87- 151), inspirado em histórias e mitologias. - Atualmente, existem mais 40 constelações catalogadas, definidas na época das grandes navegações, totalizando 88 constelações.
  37. 37. O SISTEMA SOLAR
  38. 38. Explosão de um estrela Nuvem de gás e poeira Movimentos giratórios – redemoinhos aglomerando partículas No centro do disco a temperatura atinge 500.000ºC Formação do sistema solar
  39. 39. • Os corpos que giravam na borda desse disco deram origem aos planetas e os restante das partículas deram origem aos asteróides e cometas. • O Sol acabou sendo o astro principal e sendo o foco de atração, reuniu em torno de si vários corpos, como planetas, asteróides, cometas, etc.
  40. 40. O SOL • No Universo, comparado a algumas estrelas ou sóis, o nosso Sol é considerado uma estrela adolescente, de tamanho médio. • A distância entre a Terra e o Sol é de 150 milhões de km, embora seja a estrela mais próxima da Terra.
  41. 41. • Essa distância é que permite uma temperatura suportável para os seres vivos. • Toda energia dos Sol é produzida em seu centro, uma região chamada de núcleo. • Estima-se que o sol viva por mais 5 bilhões de anos. A luz do Sol leva 8 minutos para chegar até a Terra.
  42. 42. Corresponde a 99% da massa do sistema solar. Formado há cerca de 4,6 bilhões de anos, é composto quase inteiramente por gases -90% de hidrogênio e 9,9% de hélio. A temperatura em sua superfície é de 5.700 ºC, e, em seu interior, pode chegar a vários milhões de graus.
  43. 43. NOÇÕES HISTÓRICAS SOBRE O SISTEMA SOLAR GEOCENTRISMO: - Defendida no séc. II por Ptolomeu (87-151 d.C) e aceita até o século XVI. - Essa teoria afirmava que a Terra era o centro do Universo, e que os outros astros, inclusive o Sol, girava em torno dela.
  44. 44. G E O C E N T R I S M O
  45. 45. HELIOCENTRISMO: - Foi defendida por Nicolau Copérnico (1473- 1543). - Em sua teoria o Sol era o centro do Universo, com planetas orbitando ao seu redor. - Por apresentar algumas falhas esta teoria foi corrigida por Johannes Kleper (1571-1630). - Mais tarde, verificou-se que nenhum dos dois modelos poderia ser aceito porque, o Sol é centro apenas do Sistema Solar e não do Universo todo.
  46. 46. H E L I O C E N T R I S M O
  47. 47. CONHECENDO OS PLANETAS
  48. 48. sol Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno UranoNetuno Plutão Planeta anão
  49. 49. MERCÚRIO MENOR PLANETA MAIS PRÓXIMO DO SOL (58 MILHÕES DE KM) O SEU LADO VOLTADO PARA O SOL É MUITO QUENTE (430ºC) E O LADO QUE FICA NA SOMBRA É MUITO FRIO (-170ºC) SUA SUPERFÍCIE É CONSTITUÍDA DE ROCHAS E METAIS NÃO EXISTE QUALQUER POSSIBILIDADE DE VIDA NESTE PLANETA DA FORMA COMO CONHECEMOS DEMORA 87 DIAS PARA GIRAR EM TORNO DO SOL E O SEU DIA CORRESPONDE A 59 DIAS TERRESTRE
  50. 50. VÊNUS É O VIZINHO MAIS PRÓXIMO E UM POUCO MENOR QUE A TERRA É CONHECIDO COMO ESTRELA- D’alva. SUA SUPERFÍCIE APRESENTA TEMPERATURA DE 460ºC, PRESSÃO ATMOSFÉRICA 100X MAIOR E VENTOS COM VELOCIDADES DE 320 km/h. É MAIS QUENTE QUE MERCÚRIO UM ANO EM VÊNUS - 244 DIAS E 17 HORAS UM DIA - 243 DIAS. ELE GIRA AO CONTRÁRIO DOS OUTROS PLANETAS
  51. 51. ¾ DA SUPERFÍCIE SÃO COBERTOS DE ÁGUA 78% DA ATMOSFERA FORMADA POR NITROGÊNIO- COR AZUL0 O MOVIMENTO AO REDOR DO SOL LEVA 365 DIAS E SEIS HORAS E UM DIA TEM 24 HORAS EM RELAÇÃO AO SOL É O PRIMEIRO PLANETA QUE APRESENTA UM SATÉLITE NATURAL: A LUA TERRA
  52. 52. DURANTE MUITO TEMPO PENSOU NA POSSIBILIDADE DE VIDA NESTE PLANETA A ATMOSFERA DE MARTE É COMPOSTA DE 95% DE GÁS CARBÔNICO APRESENTA GRANDE QUANTIDADE ÓXIDO DE FERRO NA SUPERFÍCIE POSSUI GRANDES PLANÍCIES E MONTANHAS (MONTE OLIMPO) SUAS TEMPERATURAS OSCILAM ENTRE MÁXIMAS DE 30ºC E MÍNIMAS DE – 90ºC ENTRE MARTE E JUPITER HÁ PRESENÇA DE UM CINTURÃO DE ROCHAS METÁLICAS MARTE POSSUI DUAS PEQUENAS LUAS: FOBOS E DEIMOS
  53. 53. É O MAIOR PLANETA (CABEM 1400 TERRA) SUA ATMOSFERA É COMPOSTA DE HIDROGÊNIO E HÉLIO APRESENTA FAIXAS COLORIDAS DISPOSTAS PARALAMENTE EM RELAÇÃO AO SEU EQUADOR. APRESENTAM DIFERENTES MOVIMENTOS E TEMPERATURAS UM ANO CORRESPONDE A 12 ANOS TERRESTRES, E UM DIA CORREPONDE A 10 HORAS. A TEMPERTURA MÉDIA É DE – 121ºC JÚPITER
  54. 54. APRESENTA POUCA LUMINOSIDADE E ENCONTRA- SE NUMA REGIÃO EXTREMAMENTE FRIA SEGUNDO MAIOR PLANETA, MUITO PARECIDO COM JÚPITER SUA TEMPERATURA MÉDIA GIRA EM TORNO DE – 125ºC APRESENTA EM SUA VOLTA UM CONJUNTO DE SETE ANÉIS FORMADOS POR GELO, POEIRA E ROCHAS (VISIVEIS COM LUNETAS) UM ANO CORRESPONDE A 30 ANOS TERRESTRES E UM DIA CORRESPONDE A 10 HORAS EM SEU REDOR ORBITAM 31 SÁTELITES SATURNO
  55. 55. O PRIMEIRO PLANETA DESCOBERTO NA ERA MODERNA ACREDITA-SE QUE SUA COZ AZUL- ESVERDEADA SE DÁ ATRAVÉS DA ABSORÇÃO DA LUZ VERMELHA PELO SEU NUCLEO UM ANO CORRESPONDE A 84 ANOS TERRESTRES E UM DIA CORRESPONDE A 17 HORAS URANO
  56. 56. MUITO SIMILAR A URANO SUPERFICIE FORMADA POR ROCHAS E GELOS FOI DESCOBERTO E, 1846, ATRAVÉS DE DEDUÇÃO MATEMÁTICA. SUA ATMOSFERA APRESENTA HIDROGÊNIO, HÉLIO E METANO A TEMPERATURA ESTÁ ENTRE – 193ºC E – 153ºC UM ANO CORRESPONDE A 64 ANOS TERRESTRES E UM DIA CORRESPONDE A 16 HORAS. NETUNO
  57. 57. A PARTIR DE DO DIA 24 DE AGOSTO DE 2006, PLUTÃO DEIXA DE SER CLASSIFICADO COMO PLANETA DO SISTEMA SOLAR E PASSA DESIGNADO COMO PLANETA ANÃO
  58. 58. ALGUNS CORPOS CELESTES
  59. 59. ASTERÓIDES É um nome de origem grega que significa “similar a estrelas”. São fragmentos que não conseguiram formar um planeta e trilhões deles percorrem nosso Sistema Solar a uma velocidade muito grande. Seu tamanho pode variar e o maior já observado tem um diâmetro de 974 km.
  60. 60. COMETAS São corpos compostos por matéria sólida como grãos de poeira e gelo. Em sua trajetória, se estende além do Sistema Solar. Quando se aproxima do sol, forma-se uma nuvem de gás e poeira ao seu redor e com o seu movimento e a ação dos ventos que dá origem a cauda.
  61. 61. Cometa Halley
  62. 62. METEOROIDE: são fragmentos de cometas ou asteróides que se encontram fora da atmosfera terrestre. METEORO: quando o meteoróide entra na atmosfera terrestre, deixando um rastro luminoso. (estrela cadente). A maioria se desintegra antes de atingir a superfície da Terra. METEORITO: é um resto de meteoro que atinge a superfície da Terra.
  63. 63. Estamos quase lá !!!
  64. 64. Movimentação da Terra Rotação • É o giro que o planeta realiza ao redor de si mesmo, ou seja, ao redor do seu próprio eixo. • Realizado no sentido anti-horário, de oeste para leste, e tem duração aproximada de 24 horas, graças a este movimento a luz solar ilumina diferentes áreas do planeta ( Dia e Noite). • O Sol parece se mover, esta impressão se dá do leste para o oeste. • É por isso que, há milhares de anos, o Sol serve como referência de posição: a direção onde ele aparece pela manhã é o leste ou nascente e a direção onde ele desaparece no final da tarde é o oeste ou poente.
  65. 65. Translação • É aquele que a Terra realiza ao redor do Sol junto com os outros planetas (forma de uma elipse). • A velocidade média da Terra ao descrever essa órbita é de 107.000 km por hora, e o tempo necessário para completar uma volta é de 365 dias, 5 horas e cerca de 48 minutos. • Esse tempo que a Terra leva para dar uma volta completa em torno do Sol é chamado "ano". O ano civil, adotado por convenção, tem 365 dias. • Como o ano sideral, ou o tempo real do movimento de translação, é de 365 dias e 6 horas, a cada quatro anos temos um ano de 366 dias, que é chamado ano bissexto.
  66. 66. Posições do Sol • As datas que marcam o início das estações do ano determinam também a maneira e a intensidade com que os raios solares atingem a Terra em seu movimento de translação. • Essas datas recebem a denominação de equinócio e solstício • Quando no hemisfério Norte é inverno, no hemisfério Sul é verão. Quando for primavera em um dos hemisférios, será outono no outro. • Isso ocorre em função da posição que cada hemisfério ocupa em relação ao Sol naquele período, o que determina a quantidade de irradiação solar que está recebendo.
  67. 67. Equinócio • No dia 21 de março, os raios solares incidem perpendicularmente sobre a linha do Equador, tendo o dia e a noite a mesma duração na maior parte dos lugares da Terra. • Daí o nome "equinócio" (noites iguais aos dias). • Nesse dia, no hemisfério norte, é o equinócio de primavera - e no hemisfério sul, o equinócio de outono. • No dia 23 de setembro, ocorre o contrário: é o equinócio de primavera no hemisfério sul - e o equinócio de outono no hemisfério norte.
  68. 68. Solstício • Os solstícios ocorrem nos dias 21 de junho e 21 de dezembro. • No dia 21 de junho, os raios solares incidem perpendicularmente sobre o trópico de Câncer, situado a 23o27, 30,,, no hemisfério norte. Nesse momento ocorre o solstício de verão nesse hemisfério. • Enquanto isto, no hemisfério sul, acontece o solstício de inverno, com a noite mais longa do ano, marcando o início da estação fria. • Já no dia 21 de dezembro os raios solares estão exatamente perpendiculares ao trópico de Capricórnio, situado a 23o 27, 30,,, no hemisfério sul. É o solstício de verão no hemisfério sul. • Nesse dia, a parte sul do planeta está recebendo maior quantidade de luz solar que a parte norte, propiciando o dia mais longo do ano e o início do verão. No hemisfério norte, acontece a noite mais longa do ano. É o início do inverno.
  69. 69. • Raios solares : na linha do Equador (primavera e outono) ou nos trópicos (verão e inverno).
  70. 70. Movimentação da Lua
  71. 71. Eclipse Eclipse Lunar • O eclipse lunar acontece na fase da Lua Cheia. • Ocorre quando a Terra fica entre o Sol e a Lua, que passa pela região da sombra da Terra. • A Terra, nessa ocasião, bloqueia os raios solares que iluminam a Lua. • A sombra da Terra se projeta na Lua, cobrindo-a parcial (eclipse parcial) ou totalmente (eclipse total).
  72. 72. Eclipse solar • Ocorre quando a Lua fica entre o Sol e a Terra, ou seja, na fase de Lua Nova e todos ficam alinhados em uma reta só. • Nessa ocasião, a Lua bloqueia os raios solares que iluminam parte da Terra. • O eclipse solar pode ser parcial para algumas regiões. • Esse fenômeno ocorre pelo menos duas vezes ao ano; no entanto ocorre raramente num mesmo local da Terra.
  73. 73. Influência da Lua e Sol nas marés
  74. 74. Dúvidas ???
  75. 75. Pesquisa • Linha do tempo: História e desenvolvimento da astronomia. • Tales • Pitágoras • Aristóteles • Heraclides • Aristarco • Eratóstenes • Hiparco • Ptolomeu

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