Avaliação de astronomia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPIRITO SANTO 
CENTRO UNIVERSITÁRIO DO NORTE DO ESPIRITO SANTO 
DISCIPLINA DE ASTRONOMIA 
CURSO DE LICENCIATURA EM FÍSICA – SEMESTRE 2022-2 
 
Prof. Dr. Raniella F. Bazoni 
Integrante: Ramarcam Alves da Fonseca 
 
2a AVALIAÇÃO DE ASTONOMIA 
Questão 1) Descreva, suscintamente, os astros que compõem o sistema 
solar? 
R: O sistema solar é um dos muitos sistemas que existem na vastidão do universo, ele se 
constitui sob o conjunto de corpos celestes que estão ligados ao domino gravitacional do Sol, 
em especial é o que nós “humanos” habitamos, e é formado por vários astros, dentre estes 
citarei os mais importantes, visto que se contarmos todos, devemos considerar a nossa estrela 
(Sol), assim como os planetas (Mercúrio, Vênus, Terra, Marta, Júpiter, Saturno, Urano e 
Netuno), satélites artificias, cometas, meteoroides, cinturões de asteroides e planetas anões, 
como o caso de Ceres, Plutão, Haumea, Makemake e Éris, que estão classificados segundo a 
ordem de afastamento da estrela e suas respectivas composições. 
Estrela “Sol” – É basicamente o astro rei do nosso sistema solar, único que possui luz própria 
por realizar fusão nuclear de átomos, liberando nesse processo muito calor, energia luminosa 
e radiação ao qual contribui para a manutenção da vida na terra assim como diversos 
processos químicos e físicos em sua abrangência. Sua composição é em media de 74% de 
hidrogênio e 24% de hélio, sendo o percentual restante formado por carbono, oxigênio e ferro. 
Toda energia proveniente do sol é produzida durante a fusão de átomos de hidrogênio em 
hélio, decorrente da enorme temperatura do seu núcleo que pode chegar a 15 milhões de 
kelvin, e de sua enorme gravidade. Consome em média de 4 milhões de toneladas de sua 
massa por segundo, convertendo-a em parte em ondas eletromagnéticas e raios gama, nessa 
média o sol deve continuar brilhante ainda por 6 a 7 bilhões de anos, constitui uma estrela de 
magnitude 4.83, segundo a escala HR, normalmente chamado de estrela de quinta grandeza. 
Mercúrio – É o planeta mais próximo ao Sol, sua temperatura durante o dia chega a 430oC e no 
período da noite -170 oC, é menor que a lua de Júpiter, Ganimedes, porém tem o dobro de 
massa, sua órbita é altamente excêntrica, tendo uma diferença de 36 milhões de quilômetros 
entre o periélio e afélio, seu campo magnético tem força muito pequena, seu período ao redor 
do sol é de 88 dias e ao redor dele mesmo é de 59 dias. 
Venus – É o segundo planeta a partir do Sol, e o mais quente do sistema solar, possui 
temperatura diária de 482 oC, foi o primeiro planeta a ser conhecido pela sua proximidade com 
a Terra e seu enorme brilho, sendo comumente chamado de estrela Dalva, também é o único 
que tem rotação ao contrário dos outros planetas, seu dia dura 243 dias terrestres e seu ano 
225, tem dimensões próximas a da terra. 
Terra – Esse é o nosso planeta, o terceiro do sistema solar, com diâmetro de 12700 km, 
temperatura média do planeta é de 14 oC, possui um intenso campo gravitacional que protege 
o planeta dos ventos solares, seu período de rotação é de 24h, e completa uma volta ao redor 
do Sol em 365dias e 4h. 
Marte – O quarto planeta do sistema solar, rochoso, completa uma volta a redor do seu eixo 
em 24h e 37min, seu movimento de translação leva 687 dias, possui uma fina atmosfera 
composta de dióxido de cloro, além disso, possui duas luas, Phobos e Deimos. É atualmente o 
planeta com maior tendência de exploração espacial, por possuir condições mais propicias a 
abrigar vida no sistema solar. 
Júpiter – O maior planeta do sistema, agregou muita massa no início da formação do sistema 
solar, deixando seus vizinho com o que sobrou, possui 70 satélites com destaque para 
Ganimedes, Io, Calisto, Europa. Entre Marte e Júpiter temos os cinturões de asteroides, é 
produto de tudo restou depois da formação dos planetas no sistema solar. 
Saturno - É um gigante gasoso com uma densidade tão reduzida que poderia flutuar. Possui 
visíveis anéis brilhantes de várias cores. Acredita-se que foram formados a partir de 
fragmentos de luas e asteroides, e que são de gelo, poeira e material rochoso. 
Urano - Possui cor azul-esverdeada, é o terceiro maior planeta do Sistema Solar e é muito 
escuro e gelado. Sua cor deve-se, possivelmente, à presença de metano na atmosfera, que é 
formada em grande parte pelos gases hidrogênio e hélio. A rotação em torno de seu próprio 
eixo, e extremamente inclinada, demora cerca 17 horas. A translação, 84 anos. Pesquisadores 
acreditam que seu núcleo é rochoso e possui gelo. A temperatura média é de 216 graus abaixo 
de zero. 
Netuno - Recebe o nome do deus dos mares em razão de sua cor: um azul intenso e brilhante 
que se assemelha com a cor do mar e que deriva do metano presente na atmosfera. Netuno 
tem 17 vezes a massa da Terra e é o segundo maior dos planetas gasosos. Como todos os 
astros compostos por gases, não apresenta uma superfície sólida. O núcleo é possivelmente 
rochoso e gelado. O planeta completa uma órbita em 165 anos terrestres, possui 6 anéis e 13 
luas. 
Questão 2) Faça uma representação das distâncias entre os planetas dentro do sistema 
solar, em escala. Considere os cinturões de asteroides. (não precisa das distâncias exatas) 
Questão 3) Descreva os movimentos relacionados com o planeta Terra, Sol e Lua. 
Explique fenômenos como o eclipse e as estações do ano. 
R: A Terra assim como a maioria dos corpos celestes não são estáticos, logo realizam 
movimentos, em especial nosso planeta realiza um total de 14 movimentos, e estes 
são responsáveis por fenômenos astronômicos como os solstícios, equinócios, a 
existência do dia e da noite, contagem do ano, e demais outros. Basicamente os 
movimentos mais conhecidos são: 
 
Rotação - movimento que a Terra realiza em torno do seu próprio eixo, graças a ele 
tem-se dias e noites. 
 
Translação - movimento que a Terra realiza em torno do Sol, considerando o trajeto 
uma eclipse, e o sol estando situado em um dos focos, quando a terra se aproxima do 
sol, sua velocidade é aumentada, e nesse momento é denominado periélio, quando a 
mesma se afasta, sua velocidade diminui, denominado afélio, a excentricidade dessa 
elipse é de 0,0167. Uma consequência do movimento de translação são as estações do 
ano, sabendo que a inclinação do eixo da terra é de aproximadamente 23º, temos 
variações de incidência de luz solar em momentos diferentes do ano. 
 
Nutação – Corresponde ao movimento realizado pela Terra, em que ha uma variação 
em seu eixo de rotação, a cada 18,6 anos. É provocado pela força gravitacional que a 
Lua exerce sobre a Terra. 
 
Precessão – Conhecido com precessão do equinócios, corresponde ao movimento em 
que a um deslocamento circular do planeta em torno do seu próprio eixo, 
“comumente demonstrado por um peão quando está parando”, 
 
Assim como a Terra, a lua também realiza movimento, os mais importantes são: 
 
Translação – movimento ao redor do sol (juntamente com a Terra), a lua não se difere 
da Terra em seu movimento de translação, assim como o periélio e afélio, a lua possui 
dois momentos, mais próximo da Terra, chamado de Perigeu e mais distante da Terra, 
chamado de Apogeu 
 
Rotação – movimento que realiza em torno do seu próprio eixo. 
 
Revolução – movimento ao redor da Terra. 
Os Eclipses ocorrem quando os astros que envolvem Terra, Lua e Sol se alinha, podem 
ser parciais ou totais. 
 
Eclipses: 
 
Eclipse Lunar – Alinhamento (Sol – Terra – Lua), a Terra impede totalmente os raios do 
sol de chegarem a Lua (umbra), tornando ela totalmente escura. 
 
Eclipse Solar – Alinhamento (Terra – Lua – Sol), em relação a uma região específica na 
Terra, a Lua impede que os raios solares atinjam esta região, criando durante um 
período o eclipse total do Sol, nas outras regiões circundantes ocorre o eclipse parcial 
do sol. 
 
Questão 4) Descreva a formação de sistemas solarescomo o nosso de acordo com a 
teoria aceita atualmente. 
R: Pela teoria atualmente aceita, o Sistema Solar se formou a partir de uma nebulosa, 
ou até mesmo o colapso de uma, liberando com isso grande porção de energia, 
atrelado a poeira, gás e forças gravitacionais, todo esse material foi forçado a se 
contrair. Após isso essa massa foi gradualmente aumentando de tamanho, assim como 
sua velocidade de rotação, causando com o tempo a sua mudança de formato, e 
criando no centro um núcleo central em formato esférico e denso e um disco de 
matéria ao seu redor, a região central foi aumentando sua temperatura, dando origem 
a uma imensa substância que posteriormente se tornaria o Sol. 
 
 Acreditasse que a matéria mais próxima as regiões centrais do disco, 
permanecia em constante colisão com o núcleo, resultando em maiores aglomerados 
de matéria, que possivelmente com o tempo formou os embriões planetários, 
enquanto isso o núcleo se contraía vagarosamente por meio de reações nucleares. 
 Reações nucleares que ocorrem até hoje, porém com o tempo estabilizaram o 
processo de contração gravitacional, já os planetas adquiriram um formato quase 
esférico enquanto os aglomerados menores constituíram cometas e satélites, em 
especial acredita-se que nossa Lua se formou a em média 4,5 bilhoes de anos atrás, 
fruto de uma colisão entre a então Terra e o planeta Theia, e os detritos dessa colisão 
teriam se acumulado e formado nosso satélite natural. 
 
Questão 5) Esquematize as subestruturas que compõem o Sol e suas principais 
características. Como se origina a energia emitida pelas estrelas como o Sol? Seja 
específico. 
R: O Sol é composto “basicamente” por 7 camadas, são elas do interior para superfície: 
Núcleo, zona de radiação, zona de convecção, camada de transição, Fotosfera, 
Cromosfera, Coroa solar. 
 
Núcleo – É onde ocorrem às 
reações termonucleares que 
proporcionam toda a energia 
que o Sol produz, mais 
massiva e mais quentes, 
constitui aproximadamente 
1/5 do raio solar, 
 
Zona de radiação – Essa zona 
radioativa é uma camada 
intermediária do interior do 
sol, a energia produzida no 
núcleo passa por essa zona em forma de energia eletromagnética e esta é tão densa 
que as ondas são refletidas em todas as direções, podendo até mesmo demorar 
milhões de anos para serem expelidas. A zona de radiação está especificamente entre 
o Núcleo e a zona de convecção. 
 
Zona de Convecção – Nessa zona a temperatura é relativamente muito mais baixa, é 
uma região instável onde ocorre as erupções solares, e ainda muito densa, é 
responsável pelo transporte de energia do interior do sol para a superfície, ocorre 
pelas correntes de convecção que se formam nas porções de gás. 
 
Camada de transição – A região de transição divide a zona de convecção da Fotosfera. 
 
Fotosfera – Essa é a região visível do sol, é relativamente fria, em torno de 5800k, é a 
região da estrela que os gases deixam de ser translúcidos e se tornam mais opacos, 
marcando o limite onde a luz pode penetrar nos gases. 
 
Cromosfera – É a camada que fica logo acima da Fotosfera, possui baixa densidade e 
uma temperatura próxima de 30000K, só pode ser observada com equipamentos 
específicos, pois sua radiação é menos intensa, possui baixa densidade e marca a 
transição entre a atmosfera solar e a coroa solar. 
 
Coroa Solar - Caracteriza uma aura de plasma que permeia milhões de quilômetros ao 
redor da estrela, sua temperatura pode chegar a 1.000.000K, acredita-se que essa 
temperatura seja pelo intenso campo magnético borbulhante na superfície do Sol. 
 
Origem da energia solar – O Sol produz energia realizando fusão de átomos de 
hidrogênio em átomos de hélio, essas reações ocorrem no núcleo da estrela e sua 
energia e propagada por convecção até a superfície, como foi dito anteriormente, do 
momento que energia foi gerada até sair da zona de convecção, está pode demorar 
milênios, pelas suas altas densidades até a coroa solar, as reações de fusão ocorre 
graças às forças gravitacionais extremas, forçando átomos a serem comprimidos. 
Na atualidade existem projetos de criação de energia por fusão nuclear em 
desenvolvimento, exemplo é o reator de fusão ITER (China, Coreia do Sul, Estados 
Unidos, Índia, Japão, Rússia e União Europeia) 
 
Questão 6) Descreva as estruturas do planeta Terra. Qual a teoria relacionada com a 
origem do campo magnético Terrestre? O campo magnético Terrestre é estático? 
R: O planeta Terra é formado por três camadas: Crosta, Manto e Núcleo externo e 
Núcleo interno, cada camada apresenta características e temperaturas diferentes, 
sendo mais quente conforme se aproxima do núcleo. 
 
Crosta - Camada superficial de estrutura relativamente fina e rochosa, também 
chamada de litosfera. 
Manto – Camada intermediária abaixo da crosta, apresenta propriedades pastosas em 
sua porção superior e mais líquida em sua porção inferior, as placas tectônicas 
estão equilibradas sobre o manto. 
Núcleo Externo – Formado por níquel e Ferro, possui caráter liquido. 
Núcleo Interno – Camada mais interna e consequentemente com maior temperatura 
na Terra, por estar sob uma pressão muito alta, foi descoberto que permanece em 
estado sólido, mesmo em altas temperaturas. 
 
 O campo magnético do planeta Terra é oriundo do seu núcleo externo, este 
como demonstrado acima é líquido e dado sua composição de Ferro e Níquel, funciona 
como um enorme imã, criando correntes magnéticas pela movimentação dos metais 
líquidos, que compõe uma parcela do centro do planeta, conforme o fluxo varia o 
campo se modifica, sendo a todo o tempo dinâmico. 
 A mudança do campo magnético da Terra é algo natural, já ocorreu na história 
do planeta varias vezes, sua periodicidade é em torno de 200 a 300 mil anos, a ultima 
inversão de campo, ocorreu por volta de 700 mil anos atrás e demorou próximo de 100 
mil anos para ocorrer completamente. 
 
Questão 7) - O que significa dizer que o Sol fica mais ativo de 11 em 11 anos 
aproximadamente? O que são ventos solares? 
R: A superfície do Sol está longe de ser um lugar tranquilo: ela é repleta de gases 
eletricamente carregados que geram campos magnéticos, áreas marcadas por forças 
magnéticas bastante poderosas. Estes gases não ficam parados, mas sim em 
movimento constante, o que faz com que os campos magnéticos solares sejam 
emaranhados, estendidos como elásticos e até retorcidos. Juntos, estes movimentos 
criam a chamada atividade solar. 
O vento solar é um fluxo contínuo de partículas constituído, principalmente, de 
prótons e elétrons, que escapam da atração gravitacional do Sol. Essas partículas são 
energizadas por altas temperaturas na coroa, e deixam o sol em velocidades que 
variam de 300 a 800 km/s, oriundas das erupções solares, os ventos solares podem 
atingir o planeta Terra causando vários tipos de danos, desde a rede elétrica e 
comunicação até satélites que estão em orbita. 
De tempos em tempos, a atividade solar fica mais calma, mas depois volta a 
ficar bastante ativa. Estas variações acompanham o ciclo solar, nome dado às 
mudanças que ocorrem no campo magnético do nosso astro a cada 11 anos; durante 
os ciclos solares, a quantidade de manchas solares (regiões escuras e mais frias na 
superfície do Sol) vai de baixa para alta, e depois é reduzida novamente. 
Ao longo dos ciclos, as explosões e erupções solares, junto das ejeções de 
massa coronal, aumentam. 
Questão 8) Digamos que esteja observando uma estrela em maio de 2021 
e observou que em novembro de 2021 a mesma estrela estava deslocada de 2 
segundos de arco em relação ao plano de fundo das demais estrelas. Determine, 
utilizando paralaxe heliocêntrica, qual a distância entre a estrela e a Terra. 
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Maio 2021
Novembro 2021
SOL
DISTANCIA
2arcseg
 
Sabendo que o valor de paralax é de 2 segundos de arco, e a distancia Terra-Sol de 1UA 
(unidade astronomia) temos como calcular a distância da estrela: 
1UA
DISTANCIA
1arcseg
 
Tan 1” = 1UA/D 
D = 1UA / Tan 1” ----- Sabendo que tan 1” = 4,848136811-6 , temos: 
D = 1UA / 4,848136811-6 => D = 2,062648063.105 
Logo, D ≅ 206 265 UA 
Como UA = 149.597.870.700 m 
D ≅ 206 265 UA x 149.597.870.700 m, 
Encontramos a diatancia da Terra a Estrela que é de: D = 30856804799935500m ou 3.08.1016 
metros, que é exatamente a distancia de 1 parsec. 
Pois o parsec é o valor da distancia D quando θ é igual a 1 seg de arco 
 
Questão 9) Descreva a vida de uma estrela com massa de 2 vezes a massa do Sol. Ela 
viveria mais ou menos do que a estrela do nosso sistema solar? 
R: Para as estrelas cuja massa está entre 0,08 e 4 massas do sol, a vida e a morte são 
semelhante a do nosso Sol, com a diferença de que, quanto mais massiva ela for, 
menor será seu tempo de vida, pois ela tendo maior massa sua pressão interna e sua 
gravidade aumenta, fazendo com que o processo de fusão nuclear ocorra muito mais 
rápido, ou seja, hidrogênio é consumido de uma maneira muito mais rápido, e após 
consumir todo o hidrogênio, a estrela passará para a fase de gigante vermelha e depois 
de para supergigante vermelha, por fim ejetará suas camadas externas em uma 
nebulosa planetária, terminando sua vida como uma anã branca. 
Questão 10) Construa um diagrama HR especificando as regiões onde temos a 
sequência principal (SP), as gigantes vermelhas e azuis, as supergigantes e as anãs 
brancas e vermelhas.