14 de dezembro de 2017
É comum dizermos que a Terra é nossa casa, pois é o lugar onde moramos e vivemos. Seguindo essa mesma analogia, podemos dizer que o Sistema Solar é nossa cidade, a extensão de nossa moradia, onde se localiza e tem sua função "geográfica". Aqui, iremos conhecer, em linhas gerais, as partes que compõem nosso sistema estelar, não os componentes individualizados, mas as divisões ou regiões do mesmo usando, quando necessário, mais de uma perspectiva. Pois bem, vamos iniciar pelo centro de tudo e partiremos para a periferia até chegarmos aos limites da cidade.
SOL
Nosso sistema estelar centraliza-se na estrela que lhe dá nome, o Sol. Ele é a razão da existência da nossa cidade, pois sua formação levou a origem de grande parte dos demais membros, além disso sua atração gravitacional mantém toda estrutura mais ou menos coesa e organizada em volta de si.
O Sol é classificada como anã amarela, do ponto de vista da Via Láctea (seria nosso país?) trata-se de uma estrela comum, pequena e de brilho simplório. Para efeito de comparação, o sistema triplo Alpha Centauri é observado na Terra com magnitude aparente de -0,27, terceiro maior brilho estelar do céu noturno. Se pudéssemos olhar para o Sol do sistema Alpha Centauri, veríamos um brilho semelhante.
Dentro do nosso Sistema Solar, o nossa estrela responde sozinho por 99,86 % da massa e tem diâmetro de 1.392.000 km (109 Terras enfileiradas). Sua temperatura superficial é cerca de 5.500 °C e no centro ultrapassa 15 milhões de graus Celsius, fato que propicia a fusão nuclear do hidrogênio em hélio, fonte de toda luz, calor e radiação emitida pelo astro.
PLANETAS ROCHOSOS
Saindo do Sol chegamos a região dos planetas telúricos ou rochosos, nosso pequeno "bairro". A Terra e seus vizinhos Mercúrio, Vênus e Marte guardam muitas características em comum: presença de crosta sólida, com abundância de silicatos, pequena dimensão o que provocou pouca retenção atmosférica e são pobres em satélites naturais com apenas três membros: nossa Lua, Fobos e Deimos marcianos. Antes que os narizes torçam para Vênus, sim, apesar da espessa atmosfera, consideramos detentor de pequena camada gasosa, pois à vista dos planetas gigantes aquela se torna uma mera película.
Devido a presença de uma superfície sólida, estes são os ambientes planetários que melhor guardam suas origens e marcas de sua história, com centenas de crateras de impacto denunciando uma infância turbulenta, marcas de erosão seja por água, lava ou vendavais, montanhas, canyons, planaltos e vulcões, tudo isso em mundinhos minúsculos.
CINTURÃO DE ASTEROIDES
Também conhecido como Cinturão Principal de Asteroides, é uma região situada entre as órbitas de Marte e Júpiter composta por milhares, talvez milhões, de pequenos objetos irregulares, os asteroides.
Os asteroides são as sobras do material que formou o Sistema Solar e não se agregou para formar planetas ou satélites. Fato atribuído a Júpiter com sua enorme gravidade teria impedido que estes pedregulhos pudessem ter uma órbita tranquila e uma consequente aglutinação e formação planetária.
Juntos, todos os asteroides teriam apenas 4 % da massa da Lua. No meio destes, temos Ceres um planeta-anão que até 2006, quando foi criada tal categoria, figurava como principal asteroide do Cinturão com seus 950 km de diâmetro. O segundo maior membro é Vesta com metade do tamanho de Ceres.
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| Ceres |
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| Vesta |
Os asteroides podem ser de silicatos, carbonáceos ou metálicos. Os primeiros são os mais comuns abrangendo 75% dos membros, também os mais escuros, os últimos mais raros com 10% do total.
PLANETAS GIGANTES GASOSOS
Aqui chegamos na região do segundo e terceiros maiores membros do Sistema Solar, Júpiter e Saturno, respectivamente. Estes dois planetas mantém semelhanças na composição (quase totalmente formados por hidrogênio e hélio), na presença de dezenas de satélites (alguns maiores que Mercúrio como Ganímedes e Titã), ausência de superfície sólida e atmosfera turbulenta.
Ambos possuem um sistema de anéis, mas o de Saturno vence de lavada. Mesma estendendo por milhares de quilômetros a largura do mesmo não alcança 1 km. Sua composição vai desde gelo de água trago por cometas até fragmentos de satélites colididos.
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| Grande Mancha Vermelha |
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| Hexágono no polo norte de saturno |
PLANETAS GIGANTES DE GELO
Chegamos numa nova região, também composta por apenas dois objetos. Urano e Netuno, antes incluídos como gigantes gasosos, agora são estudados em separado como gigantes de gelo. Guardam semelhanças em relação aos vizinhos maiores, como na atmosfera rica em hidrogênio e hélio (juntos correspondem a mais de 95 % da composição) e na presença de dezenas de satélites. Mas possuem características próprias como a presença de gelos de amônia, água e hidrossulfeto de amônio. É importante destacar que o termo "gelo" não quer dizer material sólido, mas substâncias voláteis. Acredita-se que ambos possuam um núcleo rochoso e quente, semelhante ao Terra.
Nessa região faz muito frio, a temperatura não alcança -200 °C. Netuno e Urano também possuem anéis, mas no primeiro são falhos, são basicamente arcos de poeira em volta do planeta. Já em Urano são mais evidentes e são verticais, seguindo a inclinação de 97,7° do eixo planetário.
CINTURÃO DE KUIPER
Entramos numa região bastante populosa, mas bem vazia. Milhares de corpos rochosos gelados mantêm suas órbitas aqui entre 30 UA e 50 UA. Alguns são grandes e conhecidos como Plutão, ex-planeta, agora planeta-anão. Outros membros famosos são Caronte, principal satélite de Plutão, Éris, Makemake, Haumea e Quaoar.
No passado, foi um local mais habitado por astros, mas devido as interações com os planetas gigantes, em especial Netuno, muitos foram lançados para o Sol ou para regiões mais externas do Sistema Solar. A grande maioria dos membros tem órbitas estáveis, mas alguns são bem excêntricas e inclinadas o que fazem adentrar pelas regiões mais internas e até ficarem tão ou mais próximos do Sol que Mercúrio. Nesse trajeto exibem uma cauda de gases voláteis gerada pela sublimação dos gelos que os compõem. Isso mesmo, os cometas de período curto mantêm residência no Cinturão de Kuiper.
DISCO DISPERSO
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| Netuno |
Nessa região faz muito frio, a temperatura não alcança -200 °C. Netuno e Urano também possuem anéis, mas no primeiro são falhos, são basicamente arcos de poeira em volta do planeta. Já em Urano são mais evidentes e são verticais, seguindo a inclinação de 97,7° do eixo planetário.
CINTURÃO DE KUIPER
Entramos numa região bastante populosa, mas bem vazia. Milhares de corpos rochosos gelados mantêm suas órbitas aqui entre 30 UA e 50 UA. Alguns são grandes e conhecidos como Plutão, ex-planeta, agora planeta-anão. Outros membros famosos são Caronte, principal satélite de Plutão, Éris, Makemake, Haumea e Quaoar.
No passado, foi um local mais habitado por astros, mas devido as interações com os planetas gigantes, em especial Netuno, muitos foram lançados para o Sol ou para regiões mais externas do Sistema Solar. A grande maioria dos membros tem órbitas estáveis, mas alguns são bem excêntricas e inclinadas o que fazem adentrar pelas regiões mais internas e até ficarem tão ou mais próximos do Sol que Mercúrio. Nesse trajeto exibem uma cauda de gases voláteis gerada pela sublimação dos gelos que os compõem. Isso mesmo, os cometas de período curto mantêm residência no Cinturão de Kuiper.
DISCO DISPERSO
Após o Cinturão de Kuiper temos uma região não bem definida, tanto que há sobreposição entre elas. O disco disperso engloba as regiões externas do Cinturão e possuem objetos comuns. Não há consenso entre astrônomos, mas em geral, para um astro ser considerado membro do Disco, ele deverá ter seu semieixo maior que 50 UA.
O corpo menor 1996 TL66 com 515 km de diâmetro tem seu semieixo maior medindo 83,699 UA com afélio de 132 UA.
NUVEM DE HILLS / NUVEM DE OORT INTERIOR / DISCO DISPERSO ESTENDIDO
É muito complicado colocar limites fixos quando trabalhamos em grandes dimensões. Os três nomes acima definem uma longínqua região do Sistema Solar onde os corpos que aqui "vivem" mesmo em seu periélio não sofrem influência significativa dos objetos internos, em especial de Netuno, fato que ocorre no Disco Disperso e principalmente no Cinturão de Kuiper, por isso alguns chamam os objetos da Nuvem de Objeto Separado.
É muito complicado colocar limites fixos quando trabalhamos em grandes dimensões. Os três nomes acima definem uma longínqua região do Sistema Solar onde os corpos que aqui "vivem" mesmo em seu periélio não sofrem influência significativa dos objetos internos, em especial de Netuno, fato que ocorre no Disco Disperso e principalmente no Cinturão de Kuiper, por isso alguns chamam os objetos da Nuvem de Objeto Separado.
A borda interna da Nuvem de Hills é estimada estar entre 100 UA e 3.000 UA, ao passo que os limites externos estão próximos de 20.000 UA. Sedna é um objeto que ainda não tem região definida como moradia, pois seu periélio está 76 UA (2,5 x Netuno) e o afélio 937 UA (31 x Netuno).
NUVEM DE OORT
A hipotética Nuvem de Oort define o limite cosmográfico do Sistema Solar. De fato nunca foi observada diretamente, mas os cientistas acreditam que os cometas de período longo provenham da Nuvem de Oort. Os limites dela situam-se provavelmente a cerca de 50.000 UA, formando uma gigantesca esfera com o Sol ao centro. Bilhões de corpos gelados formados por gelo, amônia e metano orbitam neste local, os mais externos estão sujeitos a influencia de outras estrelas e da galáxia como um todo sendo possível que sejam "arrancados" facilmente ou então lançados para dentro iniciando uma longa jornada para o Sol.
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| O Cinturão de Kuiper é um "grãozinho" dentro da Nuvem de Oort |
OUTRAS REGIÕES
Até aqui tínhamos delimitado as partes do Sistema Solar pela distância e características de seus membros, agora vamos conhecer outras regiões com base em outros critérios.
HELIOSFERA
Trata-se da região que é preenchida com o vento solar, partículas carregadas emitidas pela coroa solar que atingem velocidades de algumas centenas de quilômetros por segundo. Acredita-se que a heliosfera atinja mais de 100 UA a partir do Sol.
Dentro da heliosfera temos:
Choque de Terminação ou Termination Shock
Aqui temos a região onde o vento solar é dominante e praticamente não recebe influência da matéria interestelar atingindo 400 km/s formando uma enorme bolha ovalada.
Heliosheath
Entramos numa região de grande interação entre o vento solar e o meio interestelar, o que a torna turbulenta. Aqui temos uma semelhança com um cometa, onde uma cauda de vento solar é formada. Na realidade o Sol possui movimento dentro da galáxia, o Sol viaja emitindo partículas carregadas e na direção do movimento solar a heliosfera se achata, ao passo que no lado oposto se alonga algumas dezenas de UA. Aqui o vento solar atinge velocidades subsônicas.
Heliopausa
Atingimos o limite alcançado pelo vento solar. Aqui estamos entre 110 a 160 UA do Sol. As partículas carregadas de nossa estrela não têm mais "força" para vencer o meio interestelar. Acredita-se que a sonda Voyager 1 tenha cruzado esta fronteira em agosto de 2012.
BOW SHOCK
Não se trata de uma parte do Sistema Solar necessariamente, mas um fenômeno teorizado que ocorreria além da Heliopausa. Da mesma forma que uma avião à jato forma uma onda de choque ao ultrapassar a velocidade do som, o meio interestelar se movendo "para" o Sol supersonicamente criaria uma arco de choque.
ESFERA DE HILL
Assim como no anterior, aqui não estamos tratando de uma região do Sistema Solar, mas uma característica. Esfera de Hill, basicamente, é a distância máxima que um objeto deve ficar de um corpo secundário para que fique orbitando ele, mesmo na presença de um maior, o corpo primário.
No caso do Sol, seria a distância máxima que um cometa ou asteroide deve ficar do Sol para que o orbite e não seja "roubado" pelas outras estrelas da Bolha Local. Estudos indicam que a Esfera de Hill do Sol deva medir entre 1 a 2 anos-luz.
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