Asteróides
Asteróides
são
um grupo numeroso de pequenos corpos (planetas menores)
com órbitas situadas na grande
maioria
no Cinturão Principal de Asteróides,
entre as órbitas de Marte e Júpiter,
a uma distância média
da ordem de 2,8 unidades astronômicas (UA) do Sol.
Mais de 12000 asteróides têm órbitas bem determinadas.
Eles orbitam o Sol aproximadamente na mesma direção
dos planetas (de oeste para leste) e a maioria no mesmo plano.
A partir de 1992 foram descobertos vários asteróides além da
órbita de Netuno, chamados objetos transnetunianos. A maioria
desses objetos têm órbitas alinhadas com a eclíptica, formando um anel
em torno do Sol, a uma distância média de 40 UA, chamado "Cinturão de
Kuiper".
Todos os asteróides são menores do que a Lua.
Asteróides do Cinturão Principal
O Cinturão de Asteróides principal contém asteróides com semi-eixo maior de 2,2 a 3,3 UA, correspondendo a períodos orbitais de 3,3 a 6 anos. Provavelmente mais de 90% de todos os asteróides estão neste Cinturão. Os grandes asteróides têm densidade da ordem de 2,5 g/cm3.O maior asteróide do Cinturão principal, e o primeiro asteróide conhecido é Ceres, descoberto em 1801 pelo italiano Giuseppe Piazzi (1746-1826), com massa de um centésimo da massa da Lua, e diâmetro de 1000 km. Nessa época os astrônomos estavam procurando insistentemente um planeta que, de acordo com a lei de Titius-Bode, deveria existir entre as órbitas de Marte e Júpiter. Piazzi achou que tinha encontrado tal planeta, mas em seguida as descobertas de novos "pequenos planetas" nessa região se multiplicaram, e todos foram agrupados sob o nome de "asteróides". Pallas foi descoberto em 1802, por Heinrich Wilhelm Mattäus Olbers (1758-1840) e Juno em 1804 por Karl Ludwig Harding (1765-1834).
O asteróide Ida, com 50 km de diâmetro, foi fotografado em 1993 pela sonda Galileo e foi então descoberto que ele possui um satélite, Dactyl, de 1,5 km de diâmetro, a 100 km de distância. Aproximadamente 10% dos asteróides têm satélites.
Asteróides do Cinturão de Kuiper
Este cinturão
foi predito pelos cálculos do astrônomo irlandês
Kenneth Essex Edgeworth (1880-1972) em 1949 e do holandês
Gerard Peter Kuiper (1905-1973) em 1951.
Esta teoria reapareceu no início dos anos
1970, quando simulações numéricas provaram que os cometas de longo
período, provenientes da Nuvem de Oort, não podem ser capturados pelos
planetas gigantes do sistema solar para transformarem-se em cometas
de curto período. Desde
a primeira descoberta de um asteróide
transnetuniano por David C. Jewitt (1958-) & Jane X. Luu (1963-) em
1992,
foram descobertos mais de 1000 asteródes
do Cinturão de Kuiper, a maioria com cerca de 100 km
de diâmetro.
Eris com 1200 km de raio, Plutão com 1160 km,
Caronte com 635 km,
2005 FY9 com cerca de 625 km,
Haumea (2003 EL61) com cerca de 600 km,
Sedna com cerca de 750 km,
2004 DW com cerca de 750 km,
Quaoar, com 625 km de raio,
Ixion, com 550 km,
Varuna, com 450 km de raio e 2002 AW197,
também com 450 km de raio, são alguns dos maiores
asteróides do cinturão de Kuiper.
Devem existir mais de 70 000 asteróides com mais de
100 km de diâmetro no cinturão de Kuiper.
O asteróide transnetuniano 2001 KX76
, com 1200 km de diâmetro, desbancou Ceres como o maior asteróide
conhecido até então.
Na figura ao lado, as distâncias não estão em escala.
O asteróide Quaoar foi descoberto em 2002 por Michael E. Brown e Chadwick Trujillo, do Caltech. Tem cerca de 1250 km de diâmetro e está localizado a cerca de 1,6 bilhões de km além de Plutão, no cinturão de Kuiper. Seu nome oficial é 2002 LM60, mas os descobridores o chamaram de Quaoar, ''força de criação'' na língua da tribo Tongva, os primeiros habitantes da bacia de Los Angeles. (2002 LM60 i=8.0° e=0.034 d=43.377UA)
Eris (2003 UB313), um asteróide do cinturão de
Kuiper (asteróide transnetuniano), descoberto em 2005 por
Michael E. Brown (1965-), Chadwick A. Trujillo (1973-) e David Lincoln Rabinowitz (1960-),
tem aproximadamente o mesmo tamanho que Plutão,
conforme as medidas feitas
com o Telescópio Espacial
Hubble em
9 e 10 de dezembro de 2005. Seu diâmetro
foi estimado em 2398 ± 97 km, comparado com 2288 km de Plutão.
O asteróide Eris
varia de distância ao Sol entre 38 UA e 98 UA (a=67,73 UA, P=557,44 anos),
provavelmente foi deslocado de sua órbita por Netuno, e tem
um plano de órbita bem inclinado em relação ao dos planetas (44°).
O asteróide 2003 UB313 tem um satélite, S/2005 (2003 UB313) 1,
fotografado pela primeira vez por Michael E. Brown com telescópio de 10m do W.M. Keck Observatory.
O planeta anão 2003 UB313 recebeu em 13 set 2006 o nome oficial de
Eris, a deusa da discórdia na mitologia grega. Seu satélite recebeu o nome
Dysnomia, que na mitologia é o espírito demoníaco da falta de lei.
Pela órbita de Dysnomia se mede que Eris é 27% mais massivo que Plutão.
Até out/2012 existiam 176 satélites, 590 521 asteróides catalogados, e 3 160 cometas.
Asteróides muito pequenos são chamados meteoróides.
Cores de 6612 asteróides imageados pelo Sloan Digital Sky Survey, dos 204 mil objetos com movimento detectados até 2004, de acordo com Zeljko Ivezic, Mario Juric, Robert Lupton, Serge Tabachnik e Tom Quinn. No eixo vertical, sin(i) é o seno do ângulo de inclinação da órbita em relação a eclíptica. As cores estão correlacionadas à composição química.
Planetas anões
Desde agosto de 2006 o sistema solar tem uma nova categoria de objetos, que são os planetas anões. Enquadram-se nessa categoria objetos que:- estão em órbita em torno do Sol (como os planetas);
- têm forma determinada pela auto-gravidade, ou seja, são esféricos (como os planetas);
- não tem tamanho significativamente maior do que os outros objetos em sua vizinhança (ao contrário dos planetas).
Plutão tem 5 satélites.
Imagens de maio de 2005 obtidas pelo
Telescópio Espacial Hubble mostraram, além do satélite
Caronte descoberto em 1978, dois outros objetos menores
orbitando Plutão. Em fevereiro de 2006 novas
observações confirmaram estes
dois novos satélites, chamados de Hydra (monstro com corpo
de serpente e nove cabeças - S/2005 P1)
e Nix (deusa da escuridão, S/2005 P2).
Meteoros
Chuvas de Meteoros
Quando a Terra cruza a órbita de um cometa, encontra poeira ejetada deste e uma chuva de meteoros ocorre.
Meteoritos 
Meteoritos são meteoróides que
atravessam a atmosfera da Terra
sem serem completamente vaporizados, caindo ao solo. Do estudo
dos meteoritos se pode aprender muito sobre o tipo de material
a partir do qual se formaram os planetas interiores, uma vez
que são fragmentos primitivos do sistema solar.
Existem 3 tipos de meteoritos: os metálicos, os rochosos, e os metálico-rochosos. Os rochosos são os mais abundantes, compreendendo 90% de todos meteoritos conhecidos. Um tipo de meteoritos rochosos são os condritos carbonáceos, que representam o tipo mais antigo de meteoritos, com aproximadamente 4,5 bilhões de anos e parecem não ter sofrido qualquer alteração desde a época de sua formação. Os metálicos são compostos principalmente de ferro e níquel. Na Terra caem aproximadamente 25 milhões por dia, a grande maioria com algumas microgramas.
Em agosto de 1996 cientistas da NASA revelaram
evidências
indiretas de possíveis fósseis microscópicos que poderiam
ter se desenvolvido em Marte 3,6 bilhões de anos atrás,
no meteorito marciano ALH84001.
Sua
denominação vem do fato de ter sido o meteorito
número 001, colectado em 1984, na região chamada
Allan Hills, na Antártica. Este meteorito, de 1,9 kilos, é
um dos 30 meteoritos já coletados na Terra
que acredita-se foram arrancados de Marte por colisões de
asteróides. ALH84001 cristalizou-se no magma de Marte 4,5
bilhões de anos atrás, foi arrancado de Marte
16 milhões de anos atrás e caiu na Antártica
13 mil anos atrás. Ele
mostra traços de
hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
e depósitos minerais parecidos com os causados
por nanobactérias na Terra e, portanto, indicando
que poderia ter havido vida em Marte
no passado remoto. Esta é a primeira evidência
da possível existência de vida fora
da Terra e levanta a questão de se a vida começou
em outros pontos do Universo além da Terra, espontaneamente.
Em outubro de 1996, cientistas ingleses descobriram traços
de carbono orgânico em outro
meteorito marciano, ETA79001,
novamente uma evidência circunstancial para a qual vida
é somente uma das possíveis interpretações.
Entretanto muitos cientistas argumentam que os resíduos são
na realidade partes de superfícies de cristais de piroxeno e carbonatos
e não nanofósseis.
A sonda Sojourner, da missão Mars Pathfinder de julho a setembro
de 1997, comprovou que a composição química das
rochas marcianas é de fato muito similar à
composição dos meteoritos como o ALH84001.
Composição química de várias rochas e meteoritos. Scooby Doo, Yogi e Barnacle Bill são nomes de rochas de Marte estudadas pela sonda Pathfinder.
Impactos na Terra
A foto acima é da Meteor Crater, ou Cratera Barringer
[Daniel Moreau Barringer (1860-1929), que demonstrou
que a cratera era devido ao impacto de um meteorito], no Arizona,
tem 1,2 km de diâmetro e 50 mil anos.
Duas vezes no século XX grandes objetos colidiram com a Terra. Em 30 de junho de 1908, um asteróide ou cometa de aproximadamente 100 mil toneladas explodiu na atmosfera perto do Rio Tunguska, na Sibéria, derrubando milhares de
de árvores
e matando muitos animais.
Foto a 20 km do centro da explosão na região do Rio Tunguska, no centro-norte da Sibéria, tirada em 1927 (20 anos depois da explosão).
Esta foto mostra a recuperação do maior pedaço do meteorito de Sikhote-Alin, de 1745 kg, sendo tirado de sua cratera por um caminhão. Mais de 9000 pedaços, compondo 28 toneladas foram recuperados.
A extinção dos dinossauros, 65 milhões de anos atrás, é
consistente com um impacto de um asteróide ou cometa de mais
de 10 km de diâmetro, que abriu uma cratera de 200 km de diâmetro
perto de Chicxulub, na península de Yucatan, no México.
O impacto liberou uma energia
equivalente a 5 bilhões de bombas atômicas como a usada
sobre Hiroshima em 1945. A imagem mostra as variações
gravimétricas do local, já que parte está sob o
oceano.
Outras crateras com a mesma idade têm sido descobertas,
como a cratera Boltysh, de 24 km de largura na Ucrânia e
a cratera Silverpit, no fundo do Mar do Norte na costa da
Inglaterra, com 19 km de largura.
A proposta de que a grande extinção de organismos terrestres
e marinhos, vertebrados e invertebrados que ocorreu há 65 milhões
de anos
(transição do período Cretáceo para o Terciário)
tem origem num grande impacto é do físico
americano Luis Walter Alvarez (1911-1988), ganhador
do prêmio Nobel em 1968 por seus estudos de
partículas sub-atômicas,
e seu filho Walter L. Alvarez (1940-), geólogo americano,
que notaram
que a extinção se deu por alterações climáticas
que atingiram toda a Terra, com um esfriamento na superfície
e pela existência de uma fina camada de argila com uma alta
taxa de irídio (um metal raro, similar à platina),
com uma concentração 30 vezes maior do que a
média de 0,3 partes por bilhão,
em mais de cem partes do globo nesta época, consistente com
uma grande nuvem de pó que se espalhou por todo o planeta,
cobrindo a luz do Sol. Com a queda da fotossíntese,
as plantas morreriam e os dinossauros morreriam por
falta de alimentos.
Um evento similar poderia ser
uma grande explosão vulcânica, mas isto não explicaria
a deposição de irídio, nem a existência da
cratera de Chicxulub. Irídio é encontrado
no interior da Terra, mas os asteróides são mais ricos em irídio
do que a crosta da Terra.
Outros grandes impactos sobre a Terra podem ter causado o rompimento do
grande supercontinente, Pangea,
250 milhões de anos atrás, e outro
há 13 mil anos, cerca de 10 mil a.C.,
no fim do último período glacial, quando os mamutes desapareceram.
Satélites
Em geral, o número de satélites de um planeta está associado à sua
massa. O maior satélite do sistema solar é
Ganimedes, um dos
quatro
satélites galileanos de Júpiter, com raio de 2631 Km. O segundo é
Titan, de Saturno, com 2575 Km de raio (5150 Km de diâmetro). Ambos são maiores do que o
planeta Mercúrio, que tem 2439 km de raio (4878 km de diâmetro).
Note que a Lua, com 3475 km de diâmetro, é maior do que Plutão, que tem
2350 km de diâmetro.
| Nome | Diâmetro | Massa | Densidade |
|---|---|---|---|
| (km) | (Lua=1) | (g/cm3) | |
| Ganimedes | 5280 | 2,0 | 1,9 |
| Titan | 5150 | 1,9 | 1,9 |
| Calisto | 4820 | 1,5 | 1,9 |
| Io | 3640 | 1,2 | 3,5 |
| Lua | 3475 | 1,0 | 3,3 |
| Europa | 3130 | 0,7 | 3,0 |
| Tritão | 2710 | 0,3 | 2,1 |
Titan apresenta a notável
característica de possuir uma atmosfera densa, rica em compostos de
carbono e metano.
Titan, como Vênus, é cercado por uma camada opaca de nuvens.
A maioria dos satélites revolve em torno do respectivo planeta no sentido de oeste para leste e a maioria tem órbita aproximadamente no plano equatorial de seu planeta.
Satélites pastoreiros do anél F de Saturno, Prometeu (o interno, 145×85×62 km) e Pandora (114×84×62 km), descobertos em 1980
pela sonda Voyager.
O mecanismo de "pastoreamento", em linhas gerais, funciona assim: a lua pastoreira
mais interna tem velocidade orbital maior do que a das partículas do anel, e
a luz pastoreira mais externa tem velocidade orbital menor (movimento kepleriano).
Quando a lua mais interna ultrapassa as partículas em um determinado ponto do
anel, lhes tranfere momentum angular, fazendo com que elas espiralem para uma
órbita mais externa. Por outro lado, as partículas do anel externo,
ao ultrapassarem a lua pastoreira externa, transferem para ela parte de seu
momentum angular, indo para uma órbita mais interna. Dessa maneira as partículas
ficam confinadas em um anel estreito e bem definido.
Anéis
Os quatro planetas jovianos apresentam um sistema de anéis, constituídos
por bilhões de pequenas partículas orbitando muito próximo
de seu planeta.
Nos quatro planetas, os anéis estão dentro do
limite de Roche e devem
ter se formado pela quebra de um satélite ou a partir de material que nunca se
aglomerou para formar um satélite.
Saturno é, de longe, o que possui anéis mais espetaculares. Eles são
constituídos
principalmente por pequenas partículas de gelo, que refletem muito bem
a luz. Já os anéis de Urano, Netuno e Júpiter (nesta ordem de massa
constituinte), são feitos de partículas escuras, sendo invisíveis da
Terra. A massa total dos anéis de Saturno é
menor do que 3 milionésimos da massa de Saturno.
Já em 1857, James Clerk Maxwell (1831-1879) demonstrou que
os anéis só poderiam permanecer em órbitas estáveis
se fossem constituídos de pequenas partículas.
Anéis de Saturno. As divisões dos anéis de Saturno são causadas por ressonâncias com os satélites. Por exemplo, a maior divisão é causada por uma ressonância 2:1 com Mimes.
Anéis de poeira em torno de Júpiter e Urano.
Cometas
Os cometas constituem outro conjunto de pequenos corpos orbitando o Sistema
Solar. Suas órbitas são elipses muito alongadas. Eles são muito
pequenos e fracos para serem vistos mesmo com um telescópio,
a não ser quando se aproximam do Sol. Nessas ocasiões eles desenvolvem
caudas brilhantes que algumas vezes podem ser vistas mesmo a olho nu.
Imagens do cometa periódico Borrelly (19P) obtidas pela sonda Deep Space 1. A foto do núcleo foi obtida quando a nave passou a 3417 km dele. O cometa tem um período de 6,8 anos e um núcleo com 8 km. Lançada em outubro de 1998, a Deep Space 1 completou seu projeto principal de estudar a propulsão iônica antes de fotografar o cometa.
.
O gás expelido do cometa é ionizado pela
radiação solar e segue as partículas
ionizadas expelidas pelo Sol, chamadas de vento solar.
A cauda de hidrogênio, somente visível em ondas de rádio,
é a mais extensa; por ser composta das partículas mais
leves, é a mais afetada pela pressão de radiação.
Algumas vezes é observada também uma anti-cauda, isto é, uma cauda
na direção do Sol. Essa cauda é um efeito de perspectiva, causado
por
partículas grandes (0,1 a 1 mm de diâmetro), ejetadas do núcleo,
que não são arrastadas pela pressão de radiação do Sol, permanecendo
na órbita.
Foto do núcleo irregular do Cometa Halley obtida pela nave européia Giotto a 1000 km do núcleo do cometa, que tem 13 por 8 km, densidade próxima a 1,0 g/cm3 e massa de 6 × 1014 kg.
Edmund Halley (1656-1742), astrônomo britânico amigo
de Isaac Newton, foi o primeiro a mostrar que os cometas vistos
em 1531, 1607 e 1682 eram na verdade o mesmo cometa e, portanto, periódico,
que é desde então chamado de Cometa Halley.
Se um corpo pequeno apresenta uma atmosfera volátil visível, chama-se cometa. Se não, chama-se asteróide.
Em julho de 1994 o cometa Shoemaker-Levy 9, descoberto por Carolyn Jean Spellmann Shoemaker (1929-), Eugene Merle Shoemaker (1928-1997) e David H. Levy (1948-) em 24 de março de 1993, e que tinha se fragmentado em mais de 21 pedaços, os maiores de até 1 km, colidiu com Júpiter, explodindo nas nuvens de amômia da atmosfera de Júpiter. A mancha mais brilhante, no canto superior direito da imagem infra-vermelha de Júpiter, é do satélite Io. As manchas na parte inferior foram causadas pelos impactos.
O cometa McNaugth (C/2006 P1) foi o mais brilhante dos últimos 40 anos, atingindo magnitude aparente de -5 (Venus chega a -4). Ele foi descoberto pelo astronônomo Robert H. McNaught em 7 de agosto de 2006, a partir do Siding Spring Observatory, na Austrália.
Foto tirada por
Maria de Fátima Oliveira Saraiva
em Porto Alegre, no dia 18/01/2007, ao anoitecer.
No início de 1997, o Cometa Hale-Bopp foi
visível a olho nu em quase todo o planeta.
Acredita-se que os cometas são corpos primitivos, presumivelmente sobras da formação do sistema solar, que se deu pelo colapso de uma nuvem molecular gigante.
Esses corpos formariam uma vasta nuvem
circundando o Sistema Solar, em órbitas com afélios a uma distância de
50 000 UA do Sol:
a "Nuvem de Oort".
Haveria 100 bilhões de núcleos cometários
nessa nuvem. Eventualmente, a interação gravitacional com uma estrela
próxima perturbaria a órbita de algum cometa, fazendo com que ele
fosse lançado para as partes mais internas do sistema solar.
Uma vez que o cometa é desviado para o interior do sistema solar, ele não
sobrevive mais do que 1000 passagens periélicas antes de perder todos os
seus elementos voláteis.
Um outro cinturão de restos gelados é chamado de Cinturão de Kuiper e, ao contrário da Nuvem de Oort, está no plano do sistema solar, de 30 a 50 UA do Sol, portanto logo após a órbita de Netuno.
Luz Zodiacal
A reflexão da luz solar na poeira cometária, concentrada na região do zodíaco perto do Sol, pode ser vista em locais muito escuros, algumas horas após o pôr do Sol, e antes do nascer.Asteróides Próximos à Terra
Os asteróides próximos à Terra (Near Earth Asteroides) são aqueles que têm órbitas que os aproximam da Terra e portanto têm maior chance de colidir com a Terra. A maioria têm uma probabilidade de 0,5% de colidir com a Terra no próximo um milhão de anos. O número total de asteróides maiores que um km é da ordem de 1000 a 2000, que corresponde a uma probabilidade de 1% de colisão no próximo milênio.
Número de asteróides que passam próximos à Terra em relação a seu diâmetro, conforme cálculos de David Rabinowitz et al. (2000), Nature, 403, 165. Os círculos abertos mostram as observações. Os quadrados e triângulos mostram a amostra corrigida pela dificuldade de observar os mais fracos.
Efeito Yarkovsky
Além das alterações nas órbitas dos asteróides e cometas causadas por interações gravitacionais entre eles e com os planetas, o Efeito Yarkovsky, proposto em 1900 pelo engenheiro russo Ivan Osipovich Yarkovsky (1844-1902) e observado no asteróide 6489 Golevka por Steven R. Chesley, Steven J. Ostro, David Vokrouhlický, David Capek, Jon D. Giorgini, Michael C. Nolan, Jean-Luc Margot; Alice A. Hine, Lance A. M. Benner e Alan B. Chamberlin, ["Direct Detection of the Yarkovsky Effect via Radar Ranging to Asteroid 6489 Golevka", Science 302, 1739-1742 (2003)], explica o deslocamento gradual pela reemissão assimétrica (maior no lado não iluminado) da luz absorvida do Sol. Outra fonte de deslocamento é a emissão de jatos nos cometas.Lixo Espacial
Solex - programa para cálculo das órbitas
Orbit Fit
Catálogo de asteróides
Dinâmica de Asteróides
Lista dos Asteróides que passam perto da Terra
Lista dos Asteróides por Descobrimento
Gráfico com posição dos asteróides
Simulador de Impactos sobre a Terra
Hildas e Trojanos num sistema de referência corrotando com Júpiter
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