9.E: Mundos com crateras (exercícios)

Para uma exploração mais aprofundada

Artigos

A lua

Bakich, Michael. “O novo ataque asiático à lua”. Astronomia (agosto de 2009): 50. As missões japonesa Selene e chinesa Chang'e 1.

Beatty, J. “A NASA bate na lua”. Sky & Telescope (fevereiro de 2010): 28. O impacto da missão LCROSS na Lua e o que aprendemos com ela.

Bell, T. “Aviso: Poeira à frente”. Astronomia (março de 2006): 46. O que sabemos sobre a poeira lunar e os problemas que ela pode causar.

Dorminey, B. “Segredos sob a superfície da lua”. Astronomia (março de 2011): 24. Um bom cronograma da evolução da Lua e a história de como estamos descobrindo mais sobre sua estrutura interna.

Jayawardhana, R. “Desconstruindo a Lua”. Astronomia (setembro de 1998): 40. Uma atualização sobre a hipótese de impacto gigante para a formação da Lua.

Register, B. “O destino das rochas lunares”. Astronomia (dezembro de 1985): 15. O que foi feito com as rochas que os astronautas trouxeram da Lua.

Schmitt, H. “Explorando Taurus — Littrow: Apollo 17”. National Geographic (setembro de 1973). Relato em primeira pessoa dado pelo único cientista que andou na Lua.

Schmitt, H. “Da Lua a Marte”. Scientific American (julho de 2009): 36. O único cientista a andar na Lua reflete sobre a ciência da Apollo e futuras missões a Marte.

Schultz, P. “Novas pistas sobre o passado distante da lua”. Astronomia (dezembro de 2011): 34. Resumo dos resultados e ideias das missões LCROSS e LRO.

Shirao, M. “Os destaques de alta definição de Kayuga”. Sky & Telescope (fevereiro de 2010): 20. Resultados da missão japonesa à Lua, com câmeras de TV de alta definição.

Wadhwa, M. “O que estamos aprendendo com as rochas lunares?” Astronomia (junho de 2013): 54. Uma discussão muito boa sobre como as rochas nos falam sobre a composição, idade e origem da Lua.

Madeira, Charles. “O outro lado da lua: quase um mundo novo.” Sky & Telescope (janeiro de 2007): 48. Este artigo compara o que sabemos sobre os dois lados e por que eles são diferentes.

Zimmerman, R. “Quanta água há na lua?” Astronomia (janeiro de 2014): 50. Resultados dos instrumentos do LRO e boa visão geral do problema.

Mercúrio

Beatty, J. “Mercury dá uma segunda olhada”. Sky & Telescope (março de 2009): 26. A missão MESSENGER de outubro de 2008 sobrevoou.

Beatty, J. “Reunião com Mercúrio”. Sky & Telescope (maio de 2008): 24. O encontro do MESSENGER de janeiro de 2008 com Mercury.

“Mercúrio: Conheça o planeta mais próximo do sol.” Sky & Telescope (março de 2014): 39. Introdução pictórica de quatro páginas, incluindo o novo mapa completo do planeta fornecido pela sonda MESSENGER.

Oberg, J. “Os pólos gelados do Tórrido Mercúrio”. Astronomia (dezembro de 2013): 30. Uma boa visão geral dos resultados da missão MESSENGER, incluindo o gelo nas crateras polares.

Sheehan, W. e Dobbins, T. “Hipnotizado por Mercúrio”. Sky & Telescope (junho de 2000): 109. História das observações de Mercúrio e como astrônomos amadores podem contribuir.

Talcott, R. “Surpresas do histórico voo de mercúrio do MESSENGER”. Astronomia (março de 2009): 28.

Talcott, R. “Mercúrio revela seu lado oculto”. Astronomia (maio de 2008): 26. Resultados e imagem do sobrevoo da missão MESSENGER de janeiro de 2008.

Websites

A lua

Diário de superfície lunar da Apollo: http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/. Informações, entrevistas, mapas, fotos, clipes de vídeo e áudio e muito mais sobre cada uma das missões de pouso da Apollo.

Instituto Lunar e Planetário: http://www.lpi.usra.edu/lunar/missions/. Páginas da web de Ciência e Exploração Lunar.

Página da missão Lunar Reconnaissance Orbiter: http://lro.gsfc.nasa.gov/.

Guia da NASA para missões e informações lunares: nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary... /moonpage.html.

Origem da Lua: www.psi.edu/projects/moon/moon.html. Por William Hartmann, que, com um colega, sugeriu pela primeira vez a hipótese do impacto gigante de como a Lua se formou, em 1975.

Guias de observação e artigos da revista Sky & Telescope sobre a Lua: http://www.skyandtelescope.com/obser...to-watch/moon/.

Para a lua: http://www.pbs.org/wgbh/nova/tothemoon/. Programa da PBS sobre os desembarques da Apollo.

Nós escolhemos a lua: http://wechoosethemoon.org/. Uma recriação da missão Apollo 11.

Mercúrio

Mercúrio revelado por G. Jeffrey Taylor (resumindo a Missão Mariner 10): www.psrd.hawaii.edu/jan97/MercuryUnveiled.html.

Site da missão MESSENGER: http://messenger.jhuapl.edu/.

Página de mercúrio do data center planetário da NASA: nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary... rcurypage.html.

Página de vistas do Sistema Solar de Mercúrio: http://solarviews.com/eng/mercury.htm.

Atividades colaborativas em grupo

1. Mencionamos que nenhuma nação na Terra agora tem a capacidade de enviar um ser humano à Lua, mesmo que os Estados Unidos tenham enviado 12 astronautas para pousar lá. O que seu grupo pensa sobre isso? Devemos continuar a exploração do espaço com seres humanos? Devemos colocar habitats na Lua? Devemos ir para Marte? A humanidade tem um “destino no espaço”? Seja qual for sua resposta a essas perguntas, faça uma lista dos argumentos e fatos que sustentam sua posição.
2. Quando ouvem sobre a hipótese do impacto gigante da origem da Lua, muitos estudantes ficam intrigados e se perguntam por que não podemos citar mais evidências disso. Em seu grupo, faça uma lista das razões pelas quais não encontramos nenhum vestígio na Terra do grande impacto que formou a Lua?
3. Discutimos que o gelo (misturado ao solo) encontrado na Lua foi provavelmente liberado por cometas. Peça ao seu grupo que faça uma lista de todas as razões pelas quais a Lua não teria nenhum gelo próprio sobrando de seus primeiros dias.
4. Seu grupo pode fazer uma lista de todas as coisas que seriam diferentes se a Terra não tivesse lua? Não restrinja sua resposta à astronomia e à geologia. Pense em nossos calendários e passeios românticos ao luar, por exemplo. (Você pode querer revisar Terra, Lua e Céu.)
5. Se, um dia, a humanidade decidir estabelecer uma colônia na Lua, onde devemos colocá-la? Faça uma lista das vantagens e desvantagens de localizar esse habitat humano no lado próximo, no outro lado ou nos pólos. Qual local seria melhor para fazer radioastronomia e luz visível a partir de observatórios na Lua?
6. Um membro da turma (mas, felizmente, não é membro do seu grupo) sugere que ele sempre sonhou em construir uma casa de férias no planeta Mercúrio. Seu grupo pode fazer uma lista de todos os motivos pelos quais uma casa dessas seria difícil de construir e manter em boas condições?
7. Como você leu neste capítulo, as crateras na Lua são (em sua maioria) nomeadas em homenagem a cientistas. (Veja a lista oficial em: planetarynames.wr.usgs.gov/SE... ter,% 20 crateras). As crateras em Mercúrio, por outro lado, são nomeadas em homenagem a escritores, artistas, compositores e outros nas ciências humanas. Veja a lista oficial em: planetarynames.wr.usgs.gov/searchresults? target=mercury&featuretype=crater,% 20craters). Pessoas vivas não são elegíveis. Cada pessoa do seu grupo pode pensar em um cientista ou em alguém das artes a quem ela respeite especialmente? Agora, verifique se eles estão listados. Existem cientistas ou pessoas nas artes que deveriam ter seus nomes na Lua ou em Mercúrio e não?
8. Imagine que um parente distante, ouvindo que você está fazendo um curso de astronomia, liga para você e diz que a NASA falsificou os pousos na Lua. Seu argumento mais significativo é que todas as fotos da Lua mostram céus negros, mas nenhuma delas tem estrelas aparecendo. Isso prova que as fotos foram tiradas contra um fundo preto em um estúdio e não na Lua. Com base na leitura deste capítulo, quais argumentos seu grupo pode apresentar para refutar essa ideia?

Perguntas de revisão

1. Qual é a composição da Lua e como ela se compara à composição da Terra? De Mercúrio?
2. Por que a Lua não tem atmosfera?
3. Quais são as principais características da Lua observáveis a olho nu?
4. A água congelada existe na superfície lunar principalmente em qual local? Por quê?
5. Descreva os principais eventos da história geológica da Lua.
6. Do que são compostas as maria? Esse material é encontrado em outras partes do sistema solar?
7. As montanhas na Lua foram formadas por qual processo?
8. Sem erosão eólica ou hídrica das rochas, qual é o mecanismo para a criação do “solo” lunar?
9. Que diferenças Grove K. Gilbert notou entre crateras vulcânicas na Terra e crateras lunares?
10. Explique como impactos em alta velocidade formam crateras circulares. Como essa explicação pode explicar as várias características das crateras de impacto?
11. Explique as evidências de um período de bombardeio pesado na Lua há cerca de 4 bilhões de anos.
12. Como nossa exploração da Lua difere da de Mercúrio (e dos outros planetas)?
13. Resuma as quatro hipóteses principais para a origem da Lua.
14. Quais são as dificuldades com a hipótese de captura da origem da Lua?
15. Qual é a principal consequência de a órbita de Mercúrio ser tão excêntrica?
16. Descreva a estrutura interna básica do Mercúrio.
17. Como a taxa de rotação de Mercúrio foi determinada?
18. Qual é a relação entre o período rotacional de Mercúrio e o período orbital?
19. As características de Mercúrio são nomeadas em homenagem a pessoas famosas em quais áreas de atuação?
20. O que nossas ideias atuais sobre as origens da Lua e Mercúrio têm em comum? Como eles diferem?

Perguntas de reflexão

1. Um dos principais objetivos científicos do programa Apollo era o retorno do material lunar. Por que isso era tão importante? O que pode ser aprendido com amostras? Eles ainda têm valor agora?
2. David Scott, astronauta da Apollo, jogou um martelo e uma pena juntos na Lua, e ambos chegaram ao solo ao mesmo tempo. Quais são as duas vantagens distintas que esse experimento na Lua teve sobre o mesmo tipo de experimento realizado por Galileu na Terra?
3. Galileu pensou que a maria lunar poderia ser um mar de água. Se você não tivesse um telescópio melhor do que o dele, você poderia demonstrar que eles não são compostos de água?
4. Por que demorou tanto para que os geólogos reconhecessem que as crateras lunares tinham uma origem de impacto em vez de vulcânica?
5. Como uma cratera causada pelo impacto de um cometa com a Lua pode diferir de uma cratera causada pelo impacto de um asteróide?
6. Por que as montanhas lunares são suavemente arredondadas em vez de terem picos pontiagudos (como quase sempre eram retratados em ilustrações e filmes de ficção científica antes dos primeiros pousos lunares)?
7. As terras altas lunares têm cerca de dez vezes mais crateras em uma determinada área do que a maria. Isso significa que as terras altas são 10 vezes mais velhas? Explique seu raciocínio.
8. No final da seção sobre a superfície lunar, seus autores dizem que a noite e o dia lunares duram cerca de duas semanas terrestres. Depois de examinar as informações na Terra, Lua e Céu e este capítulo sobre os movimentos da Lua, você pode explicar o porquê? (Isso ajuda a desenhar um diagrama para você mesmo.)
9. Dê várias razões pelas quais Mercúrio seria um lugar particularmente desagradável para construir um observatório astronômico.
10. Se, em um futuro remoto, estabelecermos uma base em Mercúrio, manter o controle do tempo será um desafio. Discuta como definir um ano em Mercúrio e as duas maneiras de definir um dia. Você pode descobrir maneiras pelas quais humanos criados na Terra possam lidar com os ciclos de tempo em Mercúrio?
11. A Lua tem muito pouco ferro, Mercúrio demais. Como essas duas anomalias podem ser o resultado de impactos gigantescos? Explique como o mesmo processo pode produzir resultados aparentemente tão contraditórios.

Descobrindo por si mesmo

1. No futuro, os astrônomos descobrem uma lua sólida ao redor de um planeta orbitando uma das estrelas mais próximas. Esta lua tem um diâmetro de 1948 km e uma massa de 1,6 × 10 ²² kg. Qual é sua densidade?
2. A Lua já esteve mais perto da Terra do que está agora. Quando estava à metade de sua distância atual, quanto tempo durou seu período de revolução? (Consulte Órbitas e Gravidade para ver a fórmula a ser usada.)
3. Os astrônomos acreditam que o depósito de lava nas bacias gigantes das éguas não aconteceu em um fluxo, mas em muitas erupções diferentes que duraram algum tempo. De fato, em qualquer égua, encontramos uma variedade de idades rochosas, normalmente abrangendo cerca de 100 milhões de anos. Os fluxos de lava individuais vistos em Hadley Rille pelos astronautas da Apollo 15 tinham cerca de 4 m de espessura. Estime o intervalo médio de tempo entre o início de fluxos sucessivos de lava se a profundidade total da lava na égua for de 2 km.
4. A Lua precisa de cerca de 1 mês (0,08 ano) para orbitar a Terra. Sua distância de nós é de cerca de 400.000 km (0,0027 AU). Use a terceira lei de Kepler, modificada por Newton, para calcular a massa da Terra em relação ao Sol.