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Buracos negros

Gagarin, o primeiro homem a ver a Terra do espaço

A formação do nosso planeta

o mais exótico e intrigante fenômeno astronômico que se conhece

Voyagers, a missão mais bem-sucedida da História

Dobras espaciais, onde ficção e Física se encontram

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O PLANETA DESCOBERTO PELA MATEMÁTICA

NETUNO,

O Mais distante planeta do sistema solar, netuno possui 13 luas e sua temperatura chega a 218 graus negativos

com precisão as órbitas a serem seguidas pelos pla-netas do Sistema Solar. Mas havia um problema com a órbita de Urano, o planeta mais distante co-nhecido até então: as observações mostravam que sua órbita não estava de acordo com aquela prevista pela Teoria da Gravitação de Newton.

Esse desvio da órbita prevista de Urano somente poderia ser atribuído a um erro da teoria, ou à pre-sença de outro corpo celeste massivo e desconhecido que estivesse nas proximidades de Urano, interferin-do com as forças que determinam a sua órbita.

Os cientistas, mostrando uma grande confiança na teoria newtoniana, apostaram na segunda hipó-tese: a existência de um oitavo planeta no Sistema

Solar, ainda não observado. E foi desta maneira, com base em cálculos matemá-ticos feitos a partir de uma teoria consolidada, e com-parados com os dados ob-servacionais, que Netuno teve a sua existência previs-ta e posteriormente confir-mada por observações teles-cópicas, mostrando, assim, o grande poder preditivo da Teoria da Gravitação de Newton.

A descoberta, ou melhor, a previsão da existência de Netuno, o oitavo e mais distante planeta do Sistema Solar, foi

um marco na história da ciência. Isto porque antes mesmo de ser observado e visto por telescópios, e posteriormente fotografado pela sonda espacial Voyager 2, a sua existência já era tida como quase certa por conta das previsões teóricas e matemá-ticas feitas pela Teoria da Gravitação de Newton, ainda na primeira metade do século XIX.

Naquela época, a teoria da gravitação newtonia-na já estava consolidada, e suas previsões correspon-diam com grande precisão às observações astronô-micas. O sistema de Newton permitia estabelecer

Desvendando o Universo2

Sistema Solar

O

Um gigante gasoso e em constante atividadeA origem de Netuno e a maneira pela qual o pla-

neta se formou ainda não são totalmente conheci-dos. Considerando sua massa e o modelo atualmente aceito de formação planetária por meio de acreção do material primordial, que deu origem ao Sistema Solar, muitos cientistas consideram como mais plausível a seguinte hipótese para a formação de Netuno: o planeta, inicialmente, teria se forma-do em uma órbita mais próxima do Sol, onde havia uma maior concentração da matéria estelar original, que deu origem ao Sol e aos demais objetos do Sistema Solar. Após os pri-meiros estágios da formação do Sol, esse pla-neta recém-constituído teria sido afastado para regiões mais distantes à medida que o Sol começava a irradiar energia e afastar para seu exterior os remanescentes do dis-co gasoso e de poeira estelar, que deram origem ao próprio Sol e aos demais pla-netas. Netuno teria sido, então, afastado até atingir sua órbita atual.

As primeiras imagens diretas de grande resolução de Netuno foram feitas pela nave Voyager 2, quando de sua passagem pelo planeta, em 1989. Situado a uma distância média do Sol 30 vezes maior que a da Terra até o astro rei, Netuno apresenta números invejáveis, que dão a dimensão de seu gigantismo. Ele é 17 vezes mais massivo que a Terra, e seu diâmetro é quase qua-tro vezes maior do que o terrestre.

Assim como Saturno, Júpiter e Urano, os outros três planetas exteriores gasosos, Netuno é composto, principalmente, de hi-drogênio e hélio. As observações feitas pela Voyager, e mais recentemente pelo Telescópio Espacial Hubble, mostraram a existência de traços de nitrogênio, amônia e metano, e possi-velmente gelo em sua composição.

Quando observado no espectro da luz visível, Netuno mostra uma coloração predominantemente azulada, devido, principalmente, à presença de eleva-das concentrações de metano em sua atmosfera.

Ventos, frio intenso, anéis e tempestadesQuase tudo que sabemos hoje sobre Netuno se

deve à visita que a sonda espacial Voyager 2 fez ao planeta em 1989. As mais de 10 mil imagens e os demais dados observacionais coletados pela sonda mostraram que a atmosfera do gigante gasoso azul é uma das mais ativas e intensas de todo o Sistema So-lar. Apesar de extremamente fria, 218°C negativos, devido à enorme distância do Sol, a atmosfera de Netuno é constantemente assolada por tempestades e ventos que chegam a 2 mil km/h.

Essas tempestades podem durar dezenas de anos. Uma delas foi observada pela Voyager em 1989, que mostrou uma grande mancha na atmosfera do plane-ta, indicando a presença de uma zona de tempestade medindo cerca de 13 mil quilômetros de extensão em uma direção, e cerca de 6 mil quilômetros na outra. Outras tempestades foram posteriormente de-tectadas pelo Telescópio Espacial Hubble.

Em sua passagem por Netuno, a Voyager 2 tam-bém revelou muito mais informações sobre o sistema de anéis deste gigante gasoso azulado. Desde 1968, já se sabia da existência desses anéis, mas as infor-mações eram limitadas, devido às dificuldades de se fazerem observações detalhadas a grande distância.

Embora sejam menos vistosos do que os famosos anéis de Saturno, os de Netuno são formados por par-tículas que orbitam agrupadas a distâncias regulares do planeta. O conjunto mais próximo está a cerca de 42 mil quilômetros do centro de Netuno, e o mais dis-tante está a 63 mil quilômetros de distância. Os anéis possuem uma estrutura que contém arcos, e cuja na-tureza ainda não foi muito bem compreendida.

Verão de 40 anos, 13 luas e dia de 18 horasO período orbital de Netuno, isto é, o tempo que

o planeta gasta para dar uma volta completa em tor-no do Sol, é de cerca de 165 anos. Como Netuno também apresenta certa inclinação em relação ao plano de sua órbita, semelhante à inclinação obser-vada em nosso planeta Terra, ele também tem suas quatro estações ao longo de seu ano, com a diferença importante de que cada uma das estações netunia-nas é bem mais longa. Por exemplo, o verão de lá dura cerca de 40 anos terrestres, o mesmo valendo para o inverno, o outono e a primavera.

Considerando seu tamanho, o planeta gira com uma razoável rapidez em torno de si mesmo. Um dia netuniano dura 18 horas em sua região equatorial. Por sua vez, nas regiões polares de Apen, o dia tem duração de 12 horas. Esta diferença se deve ao fato de Netuno não ser um objeto astronômico inteira-mente sólido e, por conta disso, as diferentes partes de sua atmosfera giram a velocidades diferentes. Esta diferença também explica, em parte, a intensa ativi-dade de sua atmosfera.

Apesar de ter uma massa 17 vezes maior que a da Terra, e seu diâmetro médio ser quase quatro vezes maior do que o terrestre, a força da gravidade

Sistema Solar

Camada superior da atmosfera

Atmosfera

Manto

Núcleo

Netuno

na superfície de Netuno, na região equatorial, é apenas 15% maior que a da Terra. As observações da Voyager mostraram, também, a presença de água nas regiões mais baixas da atmosfera netunia-na, bem como formações rochosas consistindo de silicatos e de ferro em seu núcleo.

Apesar da atmosfera extremamente fria, o manto de Netuno (isto é, a região imediatamente abaixo da atmosfera, e que se estende em direção ao núcleo rochoso do planeta) pode alcançar temperaturas de até 5.000° C, contendo as maiores concentrações de água, amônia e metano do planeta.

Treze luas e um grande mistérioAssim como os demais planetas gasosos exterio-

res, Netuno possui uma verdadeira horda de satélites naturais, que se destacam pela sua diversidade e as-pectos muito incomuns. No caso de Netuno, ele pos-sui treze luas, sendo que seis delas foram descobertas em 1989 pela sonda Voyager, e outras quatro foram descobertas apenas no início da década passada.

Algumas destas luas, como Proteus e Nereida, apresentam um formato bastante irregular, e órbitas com grande excentricidade. No caso de Nereida, a excentricidade de sua órbita faz com que a distância desta lua até Netuno seja sete vezes maior quando ela se encontra em seu ponto de afastamento máximo, do que a distância do satélite quando se encontra no ponto de máxima aproximação com Netuno.

A menor de todas as luas chama-se Neso, que foi

Netuno em números Propriedade Valor Comparação

com a TerraDistância do Sol 4,5 bilhões de

km30 vezes a dis-tância Sol-Terra

Velocidade orbital média em torno do Sol

19.550 km/h

Raio médio 24.700 km 3,8 vezes o raio terrestre

Massa ~1026 kg 17,15 vezes a massa terrestre

Volume 6,2 x 1013 km3 57,7 vezes o volume terrestre

Aceleração da gravidade no equador (g)

11,15 m/s2 9,78 m/s2

Período orbital 165 anos 1 anoPeríodo de rotação

~16 horas 24 horas

Hipóteses sobre Tritão, a maior lua de Netuno

Destas treze luas, a que mais se destaca e a maior de todas é Tritão. Este satélite netuniano possui 2.700 quilômetros de diâmetro e está a uma distância de 350 mil quilômetros de Netuno. Seu período orbital é de cerca de seis dias terrestres. A massa desta lua corresponde a mais de 99% do to-tal da massa de todas as luas netunianas somadas. Quando de sua passagem por esta lua de Netuno, a sonda Voyager pôde observar intensas ativida-des de gêiseres nas regiões polares de Tritão, indi-cando uma possível atividade geológica recente.

A origem e a formação de Tritão já vem sendo in-vestigada há tempos pelos cientistas. Dadas as suas dimensões muito maiores do que as das demais luas netunianas, os cientistas acreditam que Tritão era, na verdade, um planetoide pertencente ao Cinturão de Kuiper, e que foi capturado pela atração gravitacional de Netuno. Esta hipótese também supõe que, antes da captura de Tritão, Netuno possuía outra lua rocho-sa de dimensões maiores, e que foi destruída pela ação gravitacional de Tritão capturado, originando, assim, as demais 12 luas menores.

Esta hipótese é reforçada pelo fato de Tritão possuir uma órbita retrógrada e de apresentar uma atmosfera, ainda que bastante rarefeita, que se assemelha, e muito, com a atmosfera de Plutão e de outros planetoides do Cinturão de Kuiper. Além disso, Tritão é mais denso e mais rochoso que qual-quer outro satélite dos planetas exteriores, indican-do, assim, que ele teve uma origem no Cinturão de Kuiper, onde estão diversos planetoides ainda pouco conhecidos, e que são objeto de estudo e investigação por parte da Astronomia.

descoberta em 2003 pelo Telescópio Espacial Hub-ble, apresenta apenas 38 quilômetros de diâmetro, e está a uma distância de Netuno equivalente a um terço da distância Terra-Sol.