1. UNIVERSO

Físico-Química 7ºAno

Universo e distâncias no Universo

2.Evolução histórica do conhecimento do universo

3.distâncias no universo

1.Corpos celestes e estruturas do universo

Universo e distâncias no Universo

Corpos celestes e estruturas do Universo

O Universo é feito de corpos celestes e muito espaço onde quase não há matéria.

O lugar da Terra no Universo

Em síntese

Estrelas:

• têm luz própria, pois emitem a luz que elas mesmas produzem brilhando no céu e, por isso, são classificadas como corpos celestes luminosos;
• podem ter planetas e outros corpos sem luz própria à sua volta.

Enxames de Estrelas

As estrelas podem aparecer no Universo isoladas ou agrupadas. Os grupos de estrelas com a mesma origem que se movem em torno de um mesmo ponto chamam-se enxames de estrelas.

Enxames de Estrelas

Enxames Globulares(ou fechados)

Formados por estrelas mais velhas, cujo número varia desde alguns milhares até ao milhão de estrelas.

Enxames de Estrelas

Enxames Abertos

Enxames de Estrelas

Enxames Globulares(ou fechados)

São menores, contendo desde algumas estrelas até milhares. As estrelas que formam estes enxames são mais jovens.

Enxames de Estrelas

Enxames Abertos

Galáxias

As galáxias são constituídas por muitos milhares de milhões de estrelas, corpos celestes não estelares, gases e poeiras, movendo-se em conjunto à volta da sua região central.

Em espiral

Têm um núcleo central brilhante do qual partem vários braços.

Elípticas

Galáxias

Irregulares

Galáxias

As galáxias são constituídas por muitos milhares de milhões de estrelas, corpos celestes não estelares, gases e poeiras, movendo-se em conjunto à volta da sua região central.

Em espiral

Têm forma elipsoidal ou quase esférica e são formadas por estrelas mais velhas.

Elípticas

Galáxias

Irregulares

Galáxias

As galáxias são constituídas por muitos milhares de milhões de estrelas, corpos celestes não estelares, gases e poeiras, movendo-se em conjunto à volta da sua região central.

Em espiral

Não têm forma definida, são formadas por estrelas muito jovens e ricas em gases e poeiras.

Elípticas

Galáxias

Irregulares

Nuvens de Gases e Poeiras

Nebulosa de Haltere M27– nebulosa que resultou da morte de uma estrela.

Nebulosa Cabeça de Cavalo. Na zona mais escura desta nebulosa nascem estrelas.

Galáxias, enxames de galáxias e superenxames de galáxias

(Superior a 50 galáxias)

Grupo de galáxias - Aglomerados até 50 galáxias

Universo e distâncias no Universo

O lugar da Terra no Universo

Superenxame Local

Corpos celestes e estruturas do universo

Em síntese

Corpos celestes

Planetas

Satélites naturais

Estrelas

• Corpos iluminados (sem luz própria);
• Movem-se à volta de uma estrela, que os ilumina;
• Podem ter satélites naturais que se movem à sua volta.

• Corpos iluminados (sem luz própria);
• Movem-se à volta de um planeta.

• Corpos luminosos (com luz própria);
• Formam-se em nebulosas – nuvens de gás e poeiras;
• Podem agrupar-se em enxames de estrelas.

são agrupamentos que contêm entre dezenas e milhares de estrelas formadas na mesma altura e na mesma nebulosa que, por isso, têm idêntica idade e composição química.

Corpos celestes e estruturas do universo

Em síntese

• Sistema planetário – é o conjunto formado por uma estrela e outros astros que orbitam em torno dela.

• Os grupos de galáxias são aglomerados de galáxias até 50 galáxias e os enxames de galáxias são aglomerados de galáxias superiores a 50 galáxias.
• Um superenxame é um aglomerado de grupos/enxames de galáxias.

Espiral

São enormes estruturas formadas por estrelas, corpos celestes não estelares, gases e poeiras, movendo-se tudo em conjunto à volta da região central da galáxia

Galáxias

Elípticas

Irregulares

Superenxame Local

Galáxia em espiral

Universo e distâncias no Universo

Evolução histórica do conhecimento do Universo

Galileu

Telescópios

Teoria do Big Bang

Modelo Geocêntrico

Modelo Heliocêntrico

Missões espaciais

Em síntese

Universo e distâncias no Universo

Modelo Geocêntrico

Universo e distâncias no Universo

Modelo Heliocêntrico

Universo e distâncias no Universo

Galileu, o telescópio e o modelo Heliocêntrico

No século XVII o físico e astrónomo italiano Galileu Galilei foi pioneiro na utilização de telescópios (lunetas) para a observação de corpos celestes.

As observações de Galileu com telescópios contribuíram para pôr definitivamente em causa o modelo geocêntrico de Ptolomeu e defender o modelo heliocêntrico de Copérnico.

Universo e distâncias no Universo

Galileu, o telescópio e o modelo Heliocêntrico

O planeta Vénus apresenta um ciclo completo de fases, como a Lua.

O planeta Júpiter também tem satélites. A descoberta de corpos celestes que giravam à volta de Júpiter permitiu a Galileu provar que os astros não se moviam todos à volta da Terra, contrariando assim o modelo geocêntrico.

Universo e distâncias no Universo

Tecnologia usada na observação do espaço

Universo e distâncias no Universo

Missões espaciais

Duas das agências que mais têm contribuído para a promoção de missões espaciais são:

Universo e distâncias no Universo

Missões espaciais

Universo e distâncias no Universo

Teoria do Big-Bang

Foram principalmente as observações de Edwin Hubble que contribuíram para a construção de teorias sobre a origem e evolução do Universo, entre as quais a teoria do Big Bang.

Universo e distâncias no Universo

Em síntese

• O modelo geocêntrico, defendido e aperfeiçoado por Ptolomeu, colocava a Terra no centro do Universo, enquanto o Sol e os outros planetas descreviam órbitas circulares perfeitas em torno da Terra.
• O modelo heliocêntrico, proposto por Copérnico, colocava o Sol no centro do Universo, enquanto a Terra e os outros planetas giravam em torno do Sol.
• As observações de Galileu realizadas com um telescópio, suportaram o modelo heliocêntrico.

Universo e distâncias no Universo

Em síntese

• Além da observação por telescópios, são muito importantes para o conhecimento do Universo as missões espaciais, tripuladas e não tripuladas.
• Teoria do Big-Bang: o Universo foi originado há cerca de 14 mil milhões de anos, a partir de um estado com enorme densidade e temperatura elevadíssima, que subitamente entrou em expansão e arrefecimento.

Universo e distâncias no Universo

Unidades de distância

• Unidades de distância
• Unidades de tempo

• Potências de base 10
• Notação científica
• Distâncias no Sistema Solar: Unidade astronómica
• Velocidade de propagação da luz no vazio
• Distâncias para além do Sistema Solar: ano-luz
• Em síntese

Universo e distâncias no Universo

Unidades de distância

Quando queremos medir uma determinada distância, devemos ter sempre em conta a escala usada.

Universo e distâncias no Universo

Unidades de distância

Torna-se, assim, necessário definir múltiplos e submúltiplos da unidade fundamental.

Converter 1,5 km em metros

Converter 15 mm em metros

Universo e distâncias no Universo

Unidades de tempo

Universo e distâncias no Universo

Unidades de tempo

Universo e distâncias no Universo

Potências de base 10

Em Astronomia, trabalha-se frequentemente com números muito grandes. De forma a simplificar a representação destes números utilizam-se as potências de base 10.

Exemplos:

Universo e distâncias no Universo

Notação científica

Para facilitar a escrita e a compreensão de números muito grandes, usamos a notação científica.

Exemplo:

Distância da Terra ao Sol = 150 000 000 000 m

= 1,5 × 1011 m

Diâmetro da Terra = 13 000 000 m

= 1,3 × 107 m

Universo e distâncias no Universo

Distâncias no Sistema Solar - Unidade astronómica

Os planetas do Sistema Solar encontram-se todos a diferentes distâncias do Sol.

Os valores das distâncias médias dos planetas ao Sol, apresentadas em km, correspondem a números demasiado grandes e por isso pode-se concluir que o km não é a unidade de distância mais adequada à escala do Sistema Solar, por ser muito pequena.

Universo e distâncias no Universo

Distâncias no Sistema Solar - Unidade astronómica

Uma unidade de distância bastante maior e a mais adequada à escala do Sistema Solar chama-se unidade astronómica, ua.

Universo e distâncias no Universo

Distâncias no Sistema Solar - Unidade astronómica

Universo e distâncias no Universo

Distâncias no Sistema Solar - Unidade astronómica

Exemplo

Universo e distâncias no Universo

Velocidade de propagação da luz

A velocidade de propagação da luz (c) é, segundo as teorias atuais, a maior velocidade a que pode ser transportada matéria ou energia.

Significa que a luz percorre, no vazio, aproximadamente 300 000 000 metros em cada segundo.

Universo e distâncias no Universo

Distâncias para além do Sistema Solar - ano-luz

Uma das unidades adequadas para medir distâncias além do Sistema Solar chama-se ano-luz, abreviatura a.ℓ.

O ano-luz é a distância percorrida pela luz durante 1 ano.

Exemplo

Universo e distâncias no Universo

Distâncias para além do Sistema Solar - ano-luz

Determina, em unidades SI, a distância entre a estrela Sirius e a Terra.

Qual é o significado do valor obtido anteriormente (d = 8,17 × 1016 m) ?

Universo e distâncias no Universo

Em síntese

• Uma medida expressa-se através de um valor seguido de uma unidade.
• O valor pode ser apresentado em notação científica.
• A notação científica utiliza potências de base 10, para facilitar a escrita e a compreensão de valores muito elevados.

• A unidade SI de comprimento é o metro, m.

Universo e distâncias no Universo

Em síntese

• A unidade SI de tempo é o segundo, s.

• Na Terra, a unidade mais adequada para medir comprimentos é o metro, m.
• No Sistema Solar, a unidade mais adequada para medir distâncias entre astros é a unidade astronómica, ua.
• Uma unidade astronómica, 1 ua, corresponde à distância média entre a Terra e o Sol, 1,5 × 108 km.

Universo e distâncias no Universo

Em síntese

• Como as distâncias entre astros fora do Sistema Solar são muito superiores à dimensão do Sistema Solar, houve a necessidade de estabelecer uma nova unidade: o ano-luz, a.l.
• Um ano-luz, 1 a.l., corresponde à distância percorrida pela luz, no vazio, durante um ano.

• A velocidade da luz, no vazio, representa-se por c e é igual a 299 792 458 m/s (≈ 3,0 × 108 m/s).

Sistemas Estelares

Os sistemas estelares são grupos de apenas duas, três ou até quatro estrelas, que se movem em torno de um mesmo ponto.

Radiotelescópio

Enormes antenas recetoras de luz não visível que consegue chegar à superfície terrestre, ondas de rádio/micro-ondas, emitidas por objetos celestes longínquos.

Telescópio Espacial

São colocados no Espaço e mantidos em órbita terrestre, pelo que as suas observações não sofrem interferências das perturbações da atmosfera nem da poluição luminosa. Há telescópios espaciais sensíveis à luz visível e não visível.

Converter 15 mm em metros

Escrever “m/s” equivale a dizer:

Sistemas Planetários

As estrelas que têm planetas e outros corpos não estelares em movimento à sua volta constituem estruturas chamadas sistemas planetários.

Telescópio ótico

São sensíveis à luz visível emitida pelos corpos celestes, que é captada em lentes ou espelhos.

O ano-luz é a distância percorrida pela luz durante um ano.

Sendo a velocidade da luz 300 000 km/s:

𝟏 𝐚. ℓ. ≈𝟗,𝟓 𝐛𝐢𝐥𝐢õ𝐞𝐬 𝐝𝐞 𝐤𝐦 = 𝟗 𝟓𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝐤𝐦 = 𝟗,𝟓×𝟏𝟎𝟏𝟐 𝐤𝐦 = 𝟗,𝟓×𝟏𝟎15 𝐦

Planetas:

• movem-se à volta de estrelas, tal como a Terra se move à volta do Sol;
• não têm luz própria e por isso são classificados como corpos celestes iluminados;
• podem ter satélites naturais - corpos celestes sem luz própria que se movem à sua volta - como acontece com a Lua, que se move à volta da Terra.

Exemplo

Na sua posição mais afastada do Sol, o planeta anão Plutão fica a uma distância de 49,5 ua daquela estrela. Determina o valor desta distância em unidades SI.

d = 49,5 ua ⇔ ⇔ d = 49,5 × 1 ua ⇔ ⇔ d = 49,5 × 1,5 × 1011 m ⇔ ⇔ d = 7,425 × 1012 m

Converter 1,5 km em metros

Sistemas Estelares

Os sistemas estelares são grupos de apenas duas, três ou até quatro estrelas, que se movem em torno de um mesmo ponto.

Estrelas:

No Universo há estrelas com idades muito diferentes: estrelas ainda em formação, outras na fase de vida estável e outras ainda na fase final da sua existência.

Diferentes fases do ciclo de vida de uma estrela.