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10.E: Planetas semelhantes à Terra - Vênus e Marte (exercícios)

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    Para uma exploração mais aprofundada

    Artigos

    Vênus
    • Dorminey, B. “Ciência bacana em um mundo quente”. Astronomia (fevereiro de 2006): 46. Visão geral de cinco páginas dos planos de missão de Vênus e do Venus Express.
    • Kargel, J. “Rios de Vênus”. Sky & Telescope (agosto de 1997): 32. Em canais de lava.
    • Robertson, D. “Planeta Ressecado”. Sky & Telescope (abril de 2008): 26. Visão geral da nossa compreensão do planeta.
    • Robinson, C. “Magellan revela Vênus”. Astronomia (fevereiro de 1995): 32.
    • Stofan, E. “A nova face de Vênus”. Sky & Telescope (agosto de 1993): 22.
    • Zimmerman, R. “Tomando Vênus pela tempestade”. Astronomia (outubro de 2008): 66. Sobre os resultados da missão Venus Express.
    Marte
    • Albee, A. “As paisagens sobrenaturais de Marte”. Scientific American (junho de 2003): 44. Resultados das missões Mars Global Surveyor e Mars Odyssey e uma visão geral.
    • Bell, J. “Um novo olhar sobre Marte”. Astronomia (agosto de 2015): 28. Bom resumo dos resultados recentes de naves espaciais e como elas estão revisando nossa compreensão de Marte.
    • Bell, J. “Descobrindo o passado secreto de Marte”. Sky & Telescope (julho de 2009): 22. Como rovers e orbitadores estão nos ajudando a entender a história de Marte e o papel da água.
    • Bell, J. “O passado aquoso do planeta vermelho”. Scientific American (dezembro de 2006): 62. Os robôs estão fornecendo provas de que o antigo Marte estava molhado.
    • Burnham, R. “Encontro do Planeta Vermelho”. Astronomia (maio de 2006): 68. Sobre Mariner Valley e um filme panorâmico construído a partir de muitas imagens estáticas.
    • Christensen, P. “As Muitas Faces de Marte”. Scientific American (julho de 2005): 32. Resultados da missão Rover; evidências de que Marte já esteve molhado em alguns lugares.
    • Lakdawalla, E. “A História da Água em Marte”. Sky & Telescope (setembro de 2013): 16. Uma revisão clara de nossa compreensão atual do papel da água em Marte em diferentes épocas.
    • Malin, M. “Visões de Marte”. Sky & Telescope (abril de 1999): 42. Um passeio geológico pelo planeta vermelho, com novas imagens do Mars Global Surveyor.
    • McEwen, A. “Marte em movimento”. Scientific American (maio de 2013): 58. Em ravinas e outras mudanças de superfície.
    • McKay, C. e Garcia, V. “Como procurar vida em Marte”. Scientific American (junho de 2014): 44. Experimentos que futuras sondas poderiam realizar.
    • Naeye, R. “O olho da Europa em Marte”. Sky & Telescope (dezembro de 2005): 30. Sobre a missão Mars Express e as notáveis imagens de close-up que ela está enviando.
    • Talcott, R. “Buscando a verdade fundamental em Marte”. Astronomia (outubro de 2009): 34. Como rovers e orbitadores estão ajudando os cientistas a entender a superfície do planeta vermelho.

    Websites

    Vídeos

    • 50 anos de exploração de Marte: http://www.jpl.nasa.gov/video/details.php?id=1395. Resumo da NASA de todas as missões por meio do MAVEN; boa visão geral rápida (4:08).
    • Ser um rover de Marte: como é ser um explorador interplanetário: https://www.youtube.com/watch?v=nRpCOEsPD54. Palestra de 2013 da Dra. Lori Fenton sobre como é na superfície de Marte (1:07:24).
    • Magellan mapeia Vênus: www.bbc.co.uk/science/space/s... sonda #p005y07s. Clipe da BBC com a Dra. Ellen Stofan sobre as imagens de radar de Vênus e o que elas nos dizem (3:06).
    • Nossa curiosidade: https://www.youtube.com/watch?v=XczKXWvokm4. Vídeo de aniversário de 2 anos do rover Mars Curiosity narrado por Neil deGrasse Tyson e Felicia Day (6:01).
    • Planeta Vênus: o planeta mais mortal, a superfície e a atmosfera de Vênus: https://www.youtube.com/watch?v=HqFVxWfVtoo. Passeio rápido pela atmosfera e superfície de Vênus (2:04).
    • Proteção planetária e caronas no sistema solar: o perigo de misturar micróbios: https://www.youtube.com/watch?v=6iGC3uO7jBI. Palestra de 2009 da Dra. Margaret Race sobre a prevenção da contaminação entre mundos (1:28:50).

    Atividades colaborativas em grupo

    1. Seu grupo foi convidado por altos funcionários da NASA a começar a planejar a primeira colônia humana em Marte. Comece fazendo uma lista dos tipos de coisas que os humanos precisariam trazer para sobreviver por anos na superfície do planeta vermelho.
    2. Como um golpe publicitário, o prefeito de Vênus, Texas (realmente existe essa cidade), propõe que a NASA financie uma missão a Vênus com humanos a bordo. Claramente, o bom prefeito esqueceu de fazer um curso de astronomia na faculdade. Faça com que seu grupo reúna uma lista do maior número possível de razões pelas quais é improvável que os humanos pousem em breve na superfície de Vênus.
    3. Mesmo que os humanos tivessem problemas para sobreviver na superfície de Vênus, isso não significa que não poderíamos aprender muito mais sobre nosso planeta irmão velado. Faça com que seu grupo pense em uma série de missões (finja que o custo não é problema) que nos forneceriam informações mais detalhadas sobre a atmosfera, a superfície e o interior de Vênus.
    4. No final do século XXI, quando viajar para Marte se tornou algo rotineiro, um casal muito rico pede que você planeje um passeio de lua de mel em Marte, que inclua as vistas mais espetaculares do planeta vermelho. Constitua seu grupo como a Agência Turística Memorial Percival Lowell e elabore uma lista de paradas turísticas imperdíveis em Marte.
    5. No popular livro e filme, chamado The Martian, o drama realmente começa quando nosso herói é derrubado e perde a consciência ao ser meio enterrado por uma intensa tempestade de vento em Marte. Considerando o que você aprendeu sobre a atmosfera de Marte neste capítulo, peça ao seu grupo que discuta o quão realista é esse cenário. (A propósito, o próprio autor do livro reconheceu genialmente em entrevistas e palestras que essa é uma pergunta razoável de se fazer.)
    6. Os astrônomos ficaram perplexos e irritados com a ampla publicidade na mídia dada ao pequeno grupo de “verdadeiros crentes” que alegaram que a “Face on Marte” não era uma formação natural (veja a caixa de recursos Astronomia e Pseudociência: a “Face on Mars” na Seção 10.5). Peça ao seu grupo que faça uma lista dos motivos pelos quais muitos meios de comunicação ficaram tão encantados com essa história. O que você acha que os astrônomos poderiam ou deveriam fazer para que a perspectiva científica e cética sobre essas questões fosse apresentada ao público?
    7. Seu grupo é um comitê especial de cientistas criado pelas Nações Unidas para especificar como qualquer amostra de Marte deve ser devolvida à Terra para que possíveis micróbios marcianos não prejudiquem a vida na Terra. Quais precauções você recomendaria, começando em Marte e indo até os laboratórios que analisam as amostras marcianas na Terra?
    8. Faça com que seu grupo debata sobre Marte na cultura popular. Quantos filmes, músicas ou outras músicas e produtos você consegue imaginar conectados a Marte? Quais são algumas das razões pelas quais Marte seria um tema popular para cineastas, compositores e designers de produtos?

    Perguntas de revisão

    1. Liste várias maneiras pelas quais Vênus, Terra e Marte são semelhantes e várias maneiras pelas quais eles são diferentes.
    2. Compare as atmosferas atuais da Terra, Vênus e Marte em termos de composição, espessura (e pressão na superfície) e efeito estufa
    3. Como a atmosfera de Vênus pode ter evoluído até seu estado atual por meio de um efeito estufa descontrolado?
    4. Descreva a atmosfera atual em Marte. Quais evidências sugerem que deve ter sido diferente no passado?
    5. Explique o efeito do refrigerador descontrolado e o papel que ele pode ter desempenhado na evolução de Marte.
    6. Que evidências temos de que havia água corrente (líquida) em Marte no passado? Que evidências existem de água saindo do solo até hoje?
    7. Que evidências existem de que Vênus estava vulcanicamente ativa há cerca de 300 a 600 milhões de anos?
    8. Por que Marte é vermelho?
    9. Qual é a composição das nuvens em Marte?
    10. Qual é a composição das calotas polares em Marte?
    11. Descreva duas características anômalas da rotação de Vênus e o que pode explicá-las.
    12. Como a espaçonave Mars Odyssey foi capaz de detectar água em Marte sem pousar nela?

    Perguntas de reflexão

    1. Quais são as vantagens de usar imagens de radar em vez de câmeras comuns para estudar a topografia de Vênus? Quais são as vantagens relativas dessas duas abordagens para mapear a Terra ou Marte?
    2. Vênus e a Terra têm quase o mesmo tamanho e a mesma distância do Sol. Quais são as principais diferenças na geologia dos dois planetas? Quais podem ser algumas das razões para essas diferenças?
    3. Por que há muito mais dióxido de carbono na atmosfera de Vênus do que na da Terra? Por que muito mais dióxido de carbono do que em Marte?
    4. Se as missões Viking eram uma fonte tão rica de informações sobre Marte, por que enviamos o Pathfinder, o Global Surveyor e outras naves espaciais mais recentes para Marte? Faça uma lista de perguntas sobre Marte que ainda confundem os astrônomos.
    5. Compare Marte com Mercúrio e a Lua em termos de propriedades gerais. Quais são as principais semelhanças e diferenças?
    6. Compare as montanhas em Marte e Vênus com as da Terra e da Lua.
    7. Acreditamos que todos os planetas terrestres tiveram histórias semelhantes quando se trata de impactos do espaço. Explique como essa ideia pode ser usada para datar a formação das terras altas marcianas, das bacias marcianas e dos vulcões Tharsis. Quão certas são as idades derivadas dessas características (em outras palavras, como verificamos as idades que obtemos desse método)?
    8. É provável que alguma vez tenha existido vida em Vênus ou em Marte? Justifique sua resposta em cada caso.
    9. Suponha que, daqui a décadas, a NASA esteja considerando enviar astronautas para Marte e Vênus. Em cada caso, descreva que tipo de equipamento de proteção eles teriam que carregar e quais seriam suas chances de sobrevivência se seus trajes espaciais se rompessem.
    10. Acreditamos que Vênus, Terra e Marte começaram com um suprimento significativo de água. Explique onde a água está agora para cada planeta.
    11. Uma fonte de informação sobre Marte tem sido a análise de meteoritos de Marte. Como nenhuma amostra de Marte jamais foi devolvida à Terra de nenhuma das missões que enviamos para lá, como sabemos que esses meteoritos são de Marte? Que informações eles revelaram sobre Marte?
    12. O efeito estufa descontrolado e seu inverso, o efeito de geladeira descontrolada, levaram a condições severas e inabitáveis em Vênus e Marte. O efeito estufa sempre causa mudanças climáticas que levam à perda de água e vida? Dê um motivo para sua resposta.
    13. De que forma a alta temperatura da superfície de Vênus é relevante para as preocupações com o aquecimento global na Terra hoje?
    14. O que é um demônio do pó? Você esperaria sentir mais uma brisa de um demônio de poeira em Marte ou na Terra? Explique.
    15. Perto do equador marciano, as temperaturas no mesmo local podem variar de uma média de —135 °C à noite até uma média de 30 °C durante o dia. Como você pode explicar uma diferença tão grande de temperatura em comparação com a da Terra?

    Descobrindo por si mesmo

    1. Estime a quantidade de água que poderia haver em uma região global (em todo o planeta) de permafrost subterrâneo em Marte (faça os cálculos para duas espessuras de permafrost, 1 e 10 km, e uma concentração de gelo no permafrost de 10% em volume). Compare os dois resultados obtidos com a quantidade de água nos oceanos da Terra calculada no Exemplo 10.5.1.
    2. No seu ponto mais próximo, Vênus fica a cerca de 41 milhões de km da Terra. Quão distante está no seu ponto mais distante?
    3. Se você pesasse 150 libras na superfície da Terra, quanto você pesaria em Vênus? Em Marte?
    4. Calcule a área terrestre relativa, ou seja, a quantidade de superfície não coberta por líquidos, da Terra, da Lua, de Vênus e de Marte. (Suponha que 70% da Terra esteja coberta de água.)
    5. A distância de aproximação mais próxima entre Marte e a Terra é de cerca de 56 milhões de km. Suponha que você possa viajar em uma nave espacial a 58.000 km/h, que é a velocidade alcançada pela sonda espacial New Horizons que foi para Plutão e é a velocidade mais rápida até agora de qualquer veículo espacial lançado da Terra. Quanto tempo levaria para chegar a Marte no momento da aproximação mais próxima?