Sistema Solar

Sistema Solar é o nome que damos ao nosso quintal cósmico.

Uma forma melhor de defini-lo é considerar toda a matéria afetada pela gravidade do Sol: ele próprio, planetas, luas, asteroides, cometas, poeira e gases tênues.

Se você der um passo pra trás - bom, alguns trilhões de passos pra trás - e olhar para ele de fora você pode definir o sistema solar como: o Sol.

Isso porque o Sol contém mais de 98% da massa de todo sistema solar.

O objeto mais massivo depois dele, Júpiter só tem 1 décimo do diâmetro e menos de 1% da massa do Sol.

Mas isso é um pouco injusto.

Nosso sistema solar é um lugar extraordinário, e dá para entender muito do que acontece nele só de observá-lo.

Por milhares de anos nós tivemos que explorar o sistema solar presos nessa rodopiante e giratória bola - a Terra.

O problema era que, por muito tempo, nós não sabíamos que ela era uma rodopiante e giratória bola.

Bom, os Gregos antigos sabiam que ela era redonda - eles até chegaram a medir seu tamanho com um bom grau de precisão - mas a maioria acreditava que era estática.

Bom, alguns deles notaram que esse podia não ser o caso - como o antigo astrônomo grego Aristarco de Samos - e foram ignorados.

A ideia de que o céu gira ao redor da Terra parece óbvia quando você olha pra cima, e quando grandes mentes como o astrônomo Ptolemeu e o filósofo Aristóteles apoiavam essa ideia. Assim pessoas como Aristarco ignoradas.

O pensamento básico era de que a Lua, o Sol e as estrelas eram presas a esferas de cristal que giravam ao redor da Terra em diferentes ritmos.
Essa premissa que servia para prever o movimento de objetos no céu, na verdade era realmente bagunçado, e falhava em prever corretamente como os planetas deveriam se mover.

Mesmo assim, a ideia de um Universo geocêntrico de Ptolemeu durou por bem mais de mil anos.

Foi só em 1543 quando Nicolau Copérnico finalmente publicou seu trabalho propondo um modelo centrado no Sol, como Aristarco havia sonhado 2000 anos antes.

Infelizmente, o modelo de Copérnico também era desequilibrado, e tinha dificuldades em prever movimentos planetários.

O último prego no caixão geocentrista veio alguns anos depois, quando o astrônomo Johannes Kepler teve um brilhante salto mental:

Baseado nas observações do seu mentor Tycho Brahe, Kepler percebeu que os planetas se moviam ao redor do sol em elipses, não círculos como Copérnico havia imaginado.

Isso corrigiu tudo, incluindo os insustentáveis movimentos planetários.

Ainda levou um tempo, mas o heliocentrismo foi o vencedor do dia. E da noite também.

Isso preparou o caminho para Newton aplicar a física e seu recém-criado cálculo matemático para determinar como a gravidade funcionava, resultando no entendimento moderno sobre como o sistema solar realmente atua.

A formação do nosso sistema solar

O Sol, sendo de longe o objeto mais massivo no sistema solar, tem a gravidade mais forte, e basicamente comanda o sistema solar.

Na verdade, o termo "solar" vem do latim "sol".

Nós nomeamos a parada toda por causa dele, então você já pode imaginar.

Os planetas são menores, mas ainda assim enormes comparados com nós humanos.

De um lado da escala temos Júpiter, 11 vezes mais largo que a Terra e mil vezes mais volumoso.
Do outro lado da escala nós temos... bom... não existe na verdade um fim.

Nós só meio que decidimos e dizemos "Planetas são maiores que isso".

É um pouco insatisfatório eu admito, mas levanta um ponto interessante.

Eu tenho usado o termo "planeta", mas eu não o defini. Isso foi proposital: Eu não acho que você consegue.

Muitas pessoas tem tentado, mas definições sempre deixaram a desejar.

Você pode dizer que algo é um planeta se for grande o suficiente para ser redondo, mas várias luas são redondas, assim como alguns asteroides.

Talvez um planeta tenha que ter luas. Não: Mercúrio e Vênus não tem, mas vários asteroides tem.

Planetas são grandes, certo? Bem, é. Mas a lua Ganímedes de Júpiter é maior que Mercúrio. Será que Mercúrio deveria perder sua posição de planeta?

Eu poderia continuar, mas independente da definição que você aplique, você nota que há várias exceções.

Esse é um bom indicador de que tentar criar uma definição rígida é um erro: Vai acabar te dando mais trabalho do que vai te ajudar.

"Planeta" não pode ser definido. É um conceito como continente.

Não temos uma definição para continente, e ninguém parece se importar.

A Austrália é um continente, mas a Groelândia não é. Tudo bem por mim.

Então é isso que eu digo quando me perguntam se Plutão é um planeta.

Eu digo, "Me conte o que é um planeta primeiro, ai podemos discutir sobre Plutão."

Plutão é isso: Um fascinante e intrigante mundo, um de milhares, talvez milhões orbitando o Sol para além de Netuno.

Eu acho que isso é legal o bastante.

Todas as órbitas dos planetas estão em um disco relativamente plano.

Isso é, eles não estão espalhados ao redor do Sol em todas as direções como abelhas numa colméia. A órbita de Mercúrio, por exemplo, está basicamente no mesmo plano da de Júpiter.

Isso, na verdade, é bem interessante.

Sempre que você vê uma tendência em um grupo de objetos, a natureza está tentando te dizer alguma coisa.

Na realidade, há outras tendências bastante óbvias quando você dá um passo atrás e olha o sistema solar como um todo.

Por exemplo, os planetas internos - Mercúrio, Vênus, Terra e Marte - todos são relativamente pequenos e rochosos.

Os quatro seguintes - Júpiter, Saturno, Urano e Netuno - são muito maiores, e tem atmosferas tremendamente grossas.

Entre Marte e Júpiter está o cinturão de asteroides, composto de bilhões de rochas.

Há muito mais asteroides espalhados pelo sistema solar, mas a maioria está no cinturão principal.

Depois, passando a órbita de Netuno está uma coleção de bolas de neve rochosas, chamado Cinturão de Kuiper.

Os maiores tem mais de milhares de quilômetros, mas a maioria é menor.

Eles também tendem a seguir o plano dos planetas.

Mas se você for ainda mais longe, a partir de dezenas de bilhões de quilômetros do Sol, esse disco do Cinturão de Kuiper se mescla em uma enorme nuvem esférica dessas bolas de neve chamada Nuvem de Oort.
Eles não seguem mais o plano do sistema solar interno, orbitando em todas as direções.

Então o que todos esses fatos nos dizem sobre o sistema solar?

Achamos que eles nos mostram dicas de como o sistema solar se formou.

Do gás ao disco

Uns 4.6 bilhões de anos atrás, uma nuvem flutuava no espaço.

Ela estava equilibrada: sua gravidade tentando colapsar era neutralizada pelo calor escasso que impulsionava tudo pra cima.

Porém algo aconteceu: Talvez uma onda de choque de uma explosão estelar a atingiu, ou talvez outra nuvem se chocou contra ela.

De qualquer forma, a nuvem foi comprimida, perturbando o equilíbrio, e a gravidade prevaleceu.

Ela entrou em colapso. Enquanto isso, o momento angular se tornou importante.

Ele é parecido com momento linear, quando um objeto em movimento tende a continuar em movimento.

Mas nesse caso é um momento de rotação, que depende do tamanho do objeto de de quão veloz ele gira.

Diminua o tamanho e o ritmo de rotação aumenta.

O exemplo mais comum é um patinador começando uma rotação, e juntando os braços.

A rotação é intensamente amplificada.

O mesmo aconteceu com a nuvem.

Qualquer pequena rotação que ela tivesse foi aumentada enquanto ela colapsava.

Ela se achatou em um disco, assim como girar massa de pizza no ar vai achatá-la.

Enquanto ela colapsava, material se agrupou no centro, se tornando bastante denso e quente.

Nas bordas do disco, onde tudo era menos quente, material começou a se juntar enquanto grãos de poeira e mais matéria aleatoriamente se chocava.

Conforme esses aglomerados cresciam, sua gravidade aumentava, e eventualmente começou a atrair mais material.

Esses pequenos agrupamentos são chamados planetesimais - pequenos planetas bebês.

Conforme cresciam o centro do disco também cresceu.

O objeto se formando lá era uma protoestrela - ou protoSol.

Eventualmente seu núcleo ficou tão quente que hidrogênio se fundiu em hélio, gerando um monte de energia.

UM MONTE de energia.

Uma estrela nasceu. O novo Sol emitiu luz e calor ardente que, ao longo de milhões de anos, soprou pra longe os restos de material que não haviam sido incorporado aos planetas.
O sistema solar nasceu.

A formação dos planetas

Perto do Sol era mais quente. Hidrogênio e hélio são gases leves, e os planetas bebês quentes não conseguiam segurá-los.

Mais longe, havia mais material no disco, e os planetas eram maiores.

Por serem também mais frios, eles conseguiam segurar esses gases leves, e suas atmosferas cresceram tremendamente, superando o material sólido em seus núcleos.

Eles se tornaram gigantes de gás.

Havia também muita água por lá, longe do Sol, na forma de gelo.

Objetos glaciais menores se formaram além de Netuno, mas o espaço era grande e encontros aleatórios muito raros.

Eles não se tornaram muito grandes, talvez poucas centenas de quilômetros de diâmetro.

Vários deles, bilhões, talvez trilhões - ficaram muito próximos dos grandes planetas, e voaram de lá pra cá.

Mais próximos, material entre Marte e Júpiter não conseguiu se juntar para formar um planeta. A gravidade de Júpiter agitava todo o sistema, e impactos entre quaisquer corpos tendiam a quebrá-los, não juntá-los.

E ai está. Nosso sistema solar, formado de um disco, esculpido pela gravidade.
Ecos daquele disco vivem hoje, vistos no achatamento do sistema solar.

Isso não é achismo: matemática e física confirmam isso.

E não só isso, nós vemos isso acontecer agora, hoje.

Dia a dia da galáxia

Quando olhamos nuvens de gás no espaço, vemos estrelas se formando, vemos discos protoplanetários ao redor deles, vemos planetas tendo início.

Podemos nos considerar como o sistema solar, mas na realidade somos um sistema solar.

O cenário que aconteceu aqui no passado acontece diariamente na galáxia.

Somos um entre bilhões desses sistemas.

E lembre-se: Todo átomo em seu corpo, e tudo ao seu redor - cada árvore, cada nuvem, cada humano, cada computador, tudo na Terra, até a própria Terra - foi um dia parte dessa nuvem densa.

Nós somos, quase literalmente, matéria estelar.

Resumindo

Hoje você aprender que o sistema solar é uma estrela, alguns planetas, vários asteroides, e ainda mais objetos congelados.

Foi formado pelo colapso de uma nuvem, que se achatou em um disco, e é por isso que o sistema solar é plano.

Planetas rochosos se formaram mais perto do Sol, e gigantes de gás se formaram mais longe.

Objetos glaciais se formaram além de Netuno em um disco também, e vários deles voaram para fora formando uma casca ao redor do Sol.

Vemos isso acontecer da mesma forma na galáxia.

Os movimentos desses objetos nesse sistema causaram um monte de confusão nos astrônomos antigos, mas eventualmente entendemos o quê é o quê.

Continuação:

O Sol

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