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Tópicos Gerais de Ciências da Terra Aula 01 CMA 110 Paulo Lopes I.I. Visão geral e papel da astronomiaVisão geral e papel da astronomia II.II. Áreas de estudoÁreas de estudo III.III. Astronomia no BrasilAstronomia no Brasil IV.IV. Curso de graduaCurso de graduação do OV/UFRJção do OV/UFRJ RESUMO:RESUMO: 4 Astronomia ● Ciência básica e milenar. ● Estuda os corpos celestes e o Universo como um todo. ● “A Astronomia compele a alma a olhar para o alto e leva-nos deste mundo para outro.” – Platão ● Personificada por uma das nove musas – deusas que inspiravam o conhecimento, a literatura e as artes: Urânia. ● Dividida em várias áreas de estudo. 5 Qual o papel da Astronomia ● Medição do tempo ● Orientação e Navegação ● Cálculo de órbitas de satélites e naves espaciais ● e... ? A Astronomia cumpre um importante papel civilizatório. Ela alimenta diretamente a curiosidade humana acerca de sua própria origem e destino. É a ciência que efetivamente leva o homem a ver a si perante o resto do Cosmo. 6 O que estudar em Astronomia •Planetas •Sistema Solar •Estrelas •Meio inter-estelar •Galáxias •AGNs/Quasares •Aglomerados e estrutura em grande escala •Universo A Astronomia entre as Ciências Astronomia Física Química Matemática Geociências Biologia Engenharia Antropologia Arqueologia Astrofísica Mecânica Celeste Etnoastronomia Astroquímica Arqueoastronomia Astroestatística Astrometria Astronáutica Radioastronomia Astrobiologia Planetologia Instituições astronômicas no mundo Observatórios no mundo 10 Terra, Lua, Planetas ● Podemos dizer que a Terra é uma grande esfera rochosa girando no espaço e orbitando o Sol. ● O raio da Terra é ~6400 km. ● Sua massa é ~6,0 x 1027 gramas. ● Os elementos mais comuns na Terra são oxigênio (45,5%), silício (27,2%), alumínio (8,3%), ferro (6,2%) e cálcio (4,66%). ● O estudo da Terra pode ser útil na compreensão de outros planetas. 11 Terra, Lua, Planetas ● A Lua é um satélite que orbita a Terra, a cerca de 384000 km de distância. ● Possui cerca de 1/4 do diâmetro terrestre. ● A atmosfera lunar é praticamente desprezível (geologicamente estável). ● Tem sempre a mesma face voltada para Terra. ● A massa da Lua é cerca de 1/80 da terrestre. 12 Terra, Lua, Planetas ● Os oito planetas do sistema solar são: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. ● Podem ser divididos em plantetas internos (4 primeiros) ou terrestres, e externos (ou jovianos). ● Diferem bastante em tamanhos e paisagens. ● A olho nu percebemos os planetas como pontos luminosos que deslocam-se de uma noite para outra. 13 Sol ● O Sol é uma “estrela anã”. ● Ainda assim, tem cerca de 100 vezes o diâmetro terrestre e 300 mil vezes sua massa. ● Sendo uma estrela, gera energia em seu núcleo, por reações nucleares que convertem hidrogênio em hélio. ● Do centro, a energia vai até a superfície, escapando para iluminar e aquecer os planetas. 14 Sistema Solar ● Além do Sol e planetas, diversos outros corpos estão presentes no sistema solar. ● Há vários satélites orbitando outros planetas, além de asteroides e cometas. ● A maior parte dos asteroides se concentra numa região chamada cinturão de asteroides (entre as órbitas de Marte e Júpiter). ● Muitos cometas vem de uma região chamada cinturão de Kuiper (além da órbita de Netuno). ● Uma Unidade Astronômica (AU, em inglês) é a distância entre a Terra e o Sol (~150 milhões de km). 15 Via Láctea ● A Via Láctea é uma grande nuvem de gás e estrelas (centenas de bilhões) com uma forma achatada (como o sistema solar). ● O Sol e outras estrelas orbitam a Via Láctea. ● Também a chamamos simplesmente de Galáxia. ● Por estarmos dentro da Galáxia, nossa visão desta é limitada. ● Nossa Galáxia é do tipo espiral. 16 Aglomerados e Estrutura em Grande Escala ● Há outros tipos de galáxias no Universo. E há bilhões de galáxias! ● A distribuição de galáxias não é aleatória. ● Algumas galáxias encontram-se isoladas, outras em grupos e aglomerados. ● A distribuição destas no Universo forma a Estrutura em Grande Escala. Observatório Pico dos Dias ● Criado em 1980, com o nome de Observatório Astronômico Brasileiro (OAB). Era administrativamente ligado ao Observatório Nacional. ● A partir de 1989, tornou-se parte de um órgão autônomo do MCT: Laboratório Nacional de Astrofísica. ● Encontram-se no OPD: o telescópio de 1.60 metros, o telescópio Zeiss (60 cm), o telescópio IAG (60 cm) e a buscadora de cometas (~15 cm). Observatório Pico dos Dias ● O OPD é um observatório público. ● Qualquer pessoa pode submeter um projeto de observação, circunstanciado, para solicitar tempo. ● Os projetos são analisados e ranqueados com base no impacto esperado. Radioobservatório de Itapetinga ● Radioobservatório público que funciona aos moldes do OPD, embora com menor eficiência e alcance. – Ao contrário do OPD, ele não fica a cargo de um órgão especializado em observação – A comunidade de radioastrônomos brasileiros é muito pequena. – Não há tanta facilidade de incorporar novos instrumentos a uma antena, como no caso de um telescópio óptico, de modo que o radioobservatório fica limitado em frequência observável. Observatórios Gemini ● Consórcio internacional que gerencia 2 telescópios idênticos de 8.1 metros, um no Havaí, outro no Chile. ● Tempo é dividido proporcionalmente entre as nações participantes com base na quota adquirida. A quota do Brasil equivale a ~5%; isso pode mudar no futuro. ● O consórcio Gemini é um dos mais ativos no mundo, promovendo congressos, distribuindo bolsas, testando novas tecnologias em instrumentação, etc. O SOAR: Southern Astrophysical Obsr. ● Pouco tempo após a entrada do Brasil no consórcio Gemini, a comunidade brasileira discutiu a necessidade de criação de um telescópio de médio porte em um sítio de boas condições observacionais. Desta discussão surgiu o SOAR. ● O telescópio do SOAR tem 4.1 m, opera desde o UV próximo ao IR próximo, com excelente qualidade de imagem. ● É operado conjuntamente pelo Brasil, pela Univ. da Carolina do Norte e pelo NOAO. O ESO ● O European Southern Observatory está presente em quatro sítios astronômicos do Chile há décadas. ● O Brasil recebeu o convite para tornar-se país- membro do ESO, com direito de co-propriedade de cada um de seus telescópios, entre os quais se incluem o VLT, o NTT, o ALMA, o VISTA, o VST e o E-ELT. ● Infelizmente o acordo não foi ratificado pelo congresso nacional e a participação brasileira foi suspensa. ALMA @ ESO VLT @ ESO Nebulosa Eta Carina Glóbulo de Bok B68 E-ELT @ ESO ● Quando estiver pronto, será o maior telescópio do mundo. ● A construção já está em andamento. ● Previsto para 2027 Os astrônomos brasileiros ● Contam-se em quase 600 o número de brasileiros com atuação direta em Astronomia e/ou Cosmologia. ● A grande maioria faz parte da Sociedade AstronômicaBrasileira (SAB). Breve Linha do Tempo da Astronomia no Brasil ● 1827: Criação do Observatório Nacional ● 1881: Criação do Obs. da Escola Politécnica (futuro OV) ● 1908: Criação do Obs. Astron. do RS ● 1931: Criação do Inst. Astron. e Geofís. (IAG/USP) ● 1958: Criação do Curso de Graduação do OV/UFRJ ● c.1970: retornam ao Brasil os primeiros doutores formados na França. ● 1974: Criação da Pós-Graduação do ON ● 1980: Criação do OAB, atual Obs. Pico dos Dias. ● 1993: Ingresso do Brasil no Consórcio Gemini ● 2009: Assembleia Geral da UAI no Rio de Janeiro Possibilidades de trabalho ● Academia – Universidades – Institutos de Pesquisa ● Suporte à pesquisa – Laboratórios – Observatórios ● Divulgação e extensão – Planetários – Museus ● Setor privado Paixão vs. Profissão X 40 Curso de Astronomia do OV/UFRJ ● O curso de astronomia na UFRJ é oferecido pelo Observatório do Valongo (OV). ● Desde 2001 o OV passou a ser uma Unidade Acadêmica do Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza da UFRJ (CCMN). ● O curso de graduação em astronomia da UFRJ foi criado em 1958, tendo ultrapassado a marca de 200 alunos formados. ● São oferecidas 20 vagas por ano. ● O curso de graduação dura 4 anos. ● Desde 2003 o OV também oferece cursos de pós-graduação em astronomia. ● Para a formação do astrônomo, é fundamental a vivência, treino, análise e síntese, construídos com o enfoque observacional. ●É igualmente fundamental uma base sólida em Física e Matemática. 41 Histórico do Curso de Astronomia do OV/UFRJ ● O Observatório do Valongo (OV) teve origem na iniciativa de criação do Observatório da Escola Politécnica, em 1881, localizado no Morro de Santo Antônio. ● Com a decisão urbanística de derrubada do morro, todos os equipamentos que haviam no observatório foram levados, em 1921, para a Chácara do Valongo, local onde, antes da Abolição, eram deixados os escravos para serem vendidos e, em 1924, foi inaugurado o Observatório do Valongo. ● O OV ficou praticamente abandonado a partir da década de 1930. Em 1957, dois astrônomos do Observatório Nacional (Alércio Moreira Gomes e Mário Ferreira Dias) se transferiram para o Observatório do Valongo, dando início ao processo de criação do curso de graduação em Astronomia na Faculdade Nacional de Filosofia (FNFi) da antiga Universidade do Brasil. ● Em 05 de fevereiro de 1958, o Conselho Universitário da FNFi aprovou, por unanimidade, a Criação do Curso de Astronomia e das Cadeiras de Astronomia e Geofísica. 42 Observatório do Valongo / UFRJ ● Localização: Ladeira do Pedro Antônio, 43, Saúde, Rio de Janeiro - RJ – Brasil - CEP: 20080-090 Tel/Fax: (021) 2263-0685 Telescópio Cooke Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42