Skip to main content
Global

14.E: Amostras cósmicas e a origem do sistema solar (exercícios)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    183799

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Para uma exploração mais aprofundada

    Nota: Os recursos sobre exoplanetas são fornecidos em O Nascimento das Estrelas e a Descoberta de Planetas Fora do Sistema Solar.

    Artigos

    Meteoros e meteoritos

    Alper, J. “Veio do espaço sideral”. Astronomia (novembro de 2002): 36. Sobre a análise de materiais orgânicos em meteoritos.

    Beatty, J. “Pegue uma estrela caída”. Sky & Telescope (agosto de 2009): 22. Sobre a recuperação de meteoritos de um impacto que foi visto no céu.

    Durda, D. “O Super-Meteor de Chelyabinsk”. Sky & Telescope (junho de 2013): 24. Um bom resumo, com fotos e relatos de testemunhas oculares.

    Garcia, R., & Notkin, G. “Tocar as estrelas sem sair de casa”. Sky & Telescope (outubro de 2008): 32. Caçando e coletando meteoritos.

    Kring, D. “Desvendando o passado do sistema solar”. Astronomia (agosto de 2006): 32. Parte de uma edição especial dedicada aos meteoritos.

    Rubin, A. “Segredos dos meteoritos primitivos”. Scientific American (fevereiro de 2013): 36. O que eles podem nos ensinar sobre o ambiente em que o sistema solar se formou.

    Evolução do Sistema Solar e dos Discos Protoplanetários

    Jewitt, D., & Young, E. “Oceanos vindos dos céus”. Scientific American (março de 2015): 36—43. Como a Terra e os outros planetas internos obtiveram sua água após o período quente inicial?

    Talcott, R. “Como o sistema solar surgiu”. Astronomia (novembro de 2012): 24. Sobre o período de formação do Sol e dos planetas.

    Young, E. “Nublado com uma chance de estrelas”. Scientific American (fevereiro de 2010): 34. Sobre como as nuvens de matéria interestelar se transformam em sistemas estelares.

    Websites

    Meteoros e meteoritos

    Sociedade Americana de Meteoros: http://www.amsmeteors.org/. Para observadores sérios.

    Sociedade Britânica e Irlandesa de Meteoritos: http://www.bimsociety.org/meteorites1.shtml.

    Chuvas de meteoros online: http://meteorshowersonline.com/. Por Gary Kronk.

    Informações sobre meteoritos: http://www.meteorite-information.com/. Uma ótima coleção de links para entender e até mesmo coletar meteoritos.

    Meteoritos de Marte: http://www2.jpl.nasa.gov/snc/. Uma lista e links do Laboratório de Propulsão a Jato.

    Meteoros e chuvas de meteoros: www.astronomy.com/observing/o... chuvas de meteoros. Da revista Astronomy.

    Meteoros: http://www.skyandtelescope.com/obser...watch/meteors/. Uma coleção de artigos sobre observação de meteoros da revista Sky & Telescope.

    Página de meteoritos e meteoritos de nove planetas: http://nineplanets.org/meteorites.html.

    Algumas quedas de meteoritos interessantes dos últimos dois séculos: www.icq.eps.harvard.edu/meteorites-1.html.

    Evolução do Sistema Solar e dos Discos Protoplanetários

    Site de aprendizado de disco circunstelar: http://www.disksite.com/. Pelo Dr. Paul Kalas.

    Projeto Disk Detective: http://www.diskdetective.org/. A missão WISE está pedindo ao público que os ajude a encontrar discos protoplanetários em seus dados infravermelhos.

    Vídeos

    Meteoros e meteoritos

    Meteoritos e erros de meteoros: https://www.youtube.com/watch?v=VQO335Y3zXo. Vídeo com o Dr. Randy Korotev de Washington U. em St. Louis (7:05).

    Meteoritos raros do Museu de História Natural de Londres: https://www.youtube.com/watch?v=w-Rsk-ywN44. Um tour pela coleção de meteoritos com a curadora Caroline Smith (18:22). Veja também uma breve notícia sobre um meteorito marciano: https://www.youtube.com/watch?v=1EMR2r53f2s (2:54).

    O que é uma chuva de meteoros (e como observá-la): https://www.youtube.com/watch?v=xNmgvlwInCA. As melhores dicas para assistir chuvas de meteoros no At-Bristol Science Center (3:18).

    Evolução do Sistema Solar e dos Discos Protoplanetários

    Origens do Sistema Solar: www.pbs.org/wgbh/nova/space/o... ar-system.html. Vídeo da Nova ScienceNow narrado por Neil deGrasse Tyson (13:02).

    De onde vêm os planetas? : https://www.youtube.com/watch?v=zdIJUdZWlXo. Palestra pública de Anjali Tripathi em março de 2016 na série Center for Astrophysics Observatory Nights (56:14).

    Atividades colaborativas em grupo

    1. Desde que a verdadeira origem (cósmica) dos meteoritos foi compreendida, as pessoas tentaram ganhar dinheiro vendendo-os para museus e planetários. Mais recentemente, um número crescente de colecionadores particulares tem se interessado em comprar fragmentos de meteoritos, e uma rede de revendedores (alguns mais conceituados do que outros) surgiu para atender a essa necessidade. O que seu grupo acha de tudo isso? Quem deveria possuir um meteorito? A pessoa em cuja terra ela cai, a pessoa que a encontra ou o governo local, estadual ou federal onde ela cai? E se cair em terras públicas? Deveria haver algum limite para o que as pessoas cobram por meteoritos? Ou todos os meteoritos deveriam ser propriedade comum da humanidade? (Se você puder, tente pesquisar qual é a lei agora em sua área. Veja, por exemplo, www.space.com/18009-meteorite... ds-rules.html.)
    2. Seu grupo foi formado para aconselhar uma pessoa muito rica que quer comprar alguns meteoritos, mas tem medo de ser enganada e vender algumas rochas da Terra. Como você aconselharia sua cliente a garantir que os meteoritos que ela compra sejam autênticos?
    3. Seu grupo é um comitê criado para aconselhar a NASA sobre como projetar satélites e telescópios no espaço para minimizar o perigo de impactos de meteoros. Lembre-se de que quanto mais pesado for um satélite, mais difícil (mais caro) ele será de ser lançado. O que você incluiria em suas recomendações?
    4. Discuta o que você faria se de repente descobrisse que um pequeno meteorito havia caído em ou perto de sua casa. Para quem você chamaria primeiro, segundo, terceiro? O que você faria com a amostra? (E algum dano à sua casa seria coberto pelo seu seguro?)
    5. Um amigo do seu grupo realmente quer ver uma chuva de meteoros. O grupo se torna um comitê para ajudá-la a realizar esse desejo. Qual época do ano seria melhor? Qual equipamento você recomendaria que ela comprasse? Que conselho você daria a ela?
    6. Trabalhe com seu grupo para encontrar uma tabela das fases da Lua para o próximo ano civil. Em seguida, veja a tabela de chuvas de meteoros conhecidas neste capítulo e relate em que fase a Lua estará durante cada chuva. (Quanto mais brilhante a Lua estiver no céu noturno, mais difícil será ver os fracos flashes de meteoros.)
    7. Pensar que todos os planetas gigantes tinham que estar longe de suas estrelas (porque os do nosso sistema solar estão) é um exemplo de fazer teorias sem ter dados (ou exemplos) suficientes. Seu grupo pode fazer uma lista de outros casos na ciência (e nas relações humanas) em que fizemos julgamentos incorretos sem ter explorado exemplos suficientes?
    8. Faça sua lista de grupos e depois discuta várias maneiras pelas quais a descoberta de um grupo diverso de exoplanetas (planetas orbitando outras estrelas) desafiou nossa visão convencional da formação de sistemas planetários como nosso sistema solar.

    Perguntas de revisão

    1. Uma amiga sua que não cursou astronomia vê uma chuva de meteoros (ela chama isso de bando de estrelas cadentes). No dia seguinte, ela confia a você que estava preocupada que as estrelas da Ursa Maior (seu padrão de estrela favorito) pudessem ser as próximas a sair. Como você deixaria a mente dela à vontade?
    2. De que forma os meteoritos são diferentes dos meteoritos? Qual é a provável origem de cada um?
    3. Como os cometas estão relacionados às chuvas de meteoros?
    4. O que queremos dizer com material primitivo? Como podemos saber se um meteorito é primitivo?
    5. Descreva a nebulosa solar e descreva a sequência de eventos dentro da nebulosa que deu origem aos planetesimais.
    6. Por que os planetas gigantes e suas luas têm composições diferentes das dos planetas terrestres?
    7. Como os planetas descobertos até agora em torno de outras estrelas diferem dos do nosso próprio sistema solar? Liste pelo menos duas maneiras.
    8. Explique o papel dos impactos na evolução planetária, incluindo impactos gigantes e mais modestos.
    9. Por que alguns planetas e luas são mais ativos geologicamente do que outros?
    10. Resuma a origem e a evolução das atmosferas de Vênus, Terra e Marte.
    11. Por que meteoros em uma chuva de meteoros parecem vir de apenas um ponto no céu?

    Perguntas de reflexão

    1. Quais métodos os cientistas usam para distinguir um meteorito do material terrestre?
    2. Por que os meteoritos de ferro representam uma porcentagem muito maior de achados do que de quedas
    3. Por que é mais útil classificar os meteoritos de acordo com se são primitivos ou diferenciados, em vez de serem pedras, ferros ou ferros de pedra?
    4. Quais meteoritos são mais úteis para definir a idade do sistema solar? Por quê?
    5. Suponha que um novo meteorito primitivo seja descoberto (algum tempo depois de cair em um campo de soja) e a análise revele que ele contém um traço de aminoácidos, todos com a mesma simetria rotacional (ao contrário do meteorito de Murchison). O que você pode concluir dessa descoberta?
    6. Como sabemos quando o sistema solar se formou? Normalmente dizemos que o sistema solar tem 4,5 bilhões de anos. A que corresponde essa idade?
    7. Vimos como Marte pode suportar maiores diferenças de elevação do que a Terra ou Vênus. De acordo com os mesmos argumentos, a Lua deveria ter montanhas mais altas do que qualquer outro planeta terrestre, mas sabemos que não tem. O que há de errado em aplicar a mesma linha de raciocínio às montanhas da Lua?
    8. A teoria atual sugere que planetas gigantes não podem se formar sem a condensação do gelo de água, que se torna vapor nas altas temperaturas próximas a uma estrela. Então, como podemos explicar a presença de exoplanetas do tamanho de jovianos mais próximos de sua estrela do que Mercúrio está do nosso Sol?
    9. Por que meteoritos de material primitivo são considerados mais importantes do que outros meteoritos? Por que a maioria deles foi encontrada na Antártica?

    Descobrindo por si mesmo

    1. Quanto tempo o material levaria para circular se a nebulosa solar\(14.3.1\) no Exemplo da Seção 14.3 se tornasse do tamanho da órbita da Terra?
    2. Considere os meteoritos diferenciados. Achamos que os ferros são dos núcleos, os ferros pedregosos são das interfaces entre mantos e núcleos, e as pedras são dos mantos de seus corpos parentais diferenciados. Se esses corpos progenitores fossem como a Terra, que fração dos meteoritos você esperaria que consistisse em ferros, ferros de pedra e pedras? Isso é consistente com os números observados de cada um? (Dica: Você precisará verificar qual porcentagem do volume da Terra é ocupada por seu núcleo, manto e crosta.)
    3. Estime a altura máxima das montanhas em um planeta hipotético semelhante à Terra, mas com o dobro da gravidade superficial do nosso planeta.