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Distâncias astronômicas e tamanhos

 

 

Por que uma seção exclusiva para distâncias astronômicas e tamanhos?

 

Para termos uma noção exata da nossa importância. Somos apenas um pontinho minúsculo em comparação com as maiores estrelas, mas carregamos dentro de nós o milagre da vida, aparentemente inexistente em outras partes do Universo.

 

Existem três unidades principais utilizadas para medir distâncias astronômicas:

- a unidade astronômica (UA)

- o ano-luz (al)

- o parsec (pc)

 

  • A unidade astronômica (UA)

 

            A unidade astronômica tem como base a distância média entre o Sol e a Terra, definida como uma unidade astronômica. Equivale a 149 597 870 km @ 1,5.108 km (150 milhões de quilômetros = 500 segundos-luz @ 8,3 minutos-luz).

 

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Unidade Astronômica – Tamanho dos astros fora de escala. Disponível em:

http://www.astro.iag.usp.br/~ronaldo/intrcosm/Glossario/UA.html

 

  • O ano-luz

 

            O ano-luz é a distância percorrida pela luz durante um ano. Podemos obter esse valor em quilômetros, multiplicando a velocidade da luz no vácuo (@ 2,99.105 km/s quase 300 mil km/s) pelo tempo de um ano em segundos (@ 3,15.107s = mais de 31,5 milhões de segundos). Um ano luz equivale a aproximadamente 9,46.1012 km @ 9,5. 1012 km (9,5 trilhões de quilômetros).

 

  • O parsec

 

            É a unidade mais utilizada nos trabalhos científicos em astronomia. Trata-se de uma unidade mais complexa, relacionada com o conceito de paralaxe. Por definição, é a distância que separa um ponto no espaço da Terra. Ponto em que o ângulo entre os segmentos que o unem à Terra e ao Sol vale 1 segundo de arco (veja a figura abaixo). É equivalente a aproximadamente 3,1 x 1013 km (31 trilhões de quilômetros) @ 3,26 anos-luz @ 206265 UA.

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Parsec. Disponível em: http://www.zenite.nu/

 

            Se você quer se aprofundar neste conceito, encontrará uma explicação detalhada visitando o site: http://astro.if.ufrgs.br/dist/dist.htm da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

 

 

 

Comparação de tamanhos

 

A sequência de figuras a seguir, disponíveis no site do IAG- Instituto de Astronomia e Geofísica da Universidade de São Paulo, nos dão a perfeita noção comparativa entre os tamanhos dos astros mais conhecidos:

 

 

Planetas teluricos

Comparação de tamanhos entre os planetas e outros astros no nosso sistema solar. Disponível em:

http://www.astro.iag.usp.br/~gastao/PlanetasEstrelas/

 

 

 

Planetas do Sistema Solar

Comparação de tamanhos entre alguns astros no nosso sistema solar e o Sol. Disponível em:

http://www.astro.iag.usp.br/~gastao/PlanetasEstrelas/

 

 

 

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Comparação de tamanhos no nosso sistema solar. Disponível em:

http://www.astro.iag.usp.br/~gastao/PlanetasEstrelas/

 

 

 

Sol e estrelas

Comparação de tamanhos entre algumas estrelas. Disponível em:

http://www.astro.iag.usp.br/~gastao/PlanetasEstrelas/

 

 

 

Estrelas gigantes

Comparação de tamanhos entre algumas estrelas e as órbitas de Mercúrio e Vênus. Disponível em:

http://www.astro.iag.usp.br/~gastao/PlanetasEstrelas/

 

 

 

Estrelas realmente gigantes

Comparação de tamanhos entre algumas estrelas e as órbitas de alguns planetas. Disponível em:

http://www.astro.iag.usp.br/~gastao/PlanetasEstrelas/

 

Observem que hoje conhecemos estrelas cujo tamanho supera o tamanho da órbita de Júpiter! É muito provável que existam estrelas maiores que a órbita de Saturno.

 


Curiosidades

 

  • Uma coincidência impressionante: os tamanhos aparentes do Sol e da Lua são quase os mesmos.

 

            O Sol é aproximadamente 400 vezes maior que a Lua, mas olhando da Terra, os dois aparentam ter um mesmo tamanho. Isso acontece pois o Sol está cerca de 400 vezes mais distante de nós do que a Lua. A diferença entre estas razões é inferior a 3%, o que não podemos perceber a olho nu.

 

  • O céu que vemos é na verdade uma foto de diferentes momentos do passado.

 

A estrela mais próxima de nós, Alfa Centauri, localiza-se a uma distância de aproximadamente 4,3 anos-luz. Isso significa que a luz leva cerca de 4,3 anos para percorrer a distância que nos separa dessa estrela, ou seja, o que estamos vendo é a estrela 4,3 anos atrás. Incrível não! Pensem que cada pontinho brilhante no céu representa um instante diferente do tempo. Quanto mais distante a estrela, significa que estamos olhando para um passado cada vez mais distante.

 

  • Vejam como somos insignificantes em termos de tamanho.

 

            Arredondando-se os números, hoje sabemos que o maior planeta do nosso sistema solar é 11 vezes maior que o nosso. O Sol é 109 vezes maior que a Terra. A estrela VV Cephei

 

  • Tecnologia humana mais distante do nosso planeta.

 

            Em 1977, com destino a Júpiter e Saturno, o homem lançou a Voyager 1. Hoje ela encontra-se a mais de 13 bilhões de quilômetros da Terra e continua se afastando cerca de 17 mil quilômetros por hora equivalente a 1 bilhão de quilômetros a cada 10 anos. Mesmo com essa velocidade, levaria cerca de 76 mil anos para a Voyager 1 chegar em Alfa Centauri.

 

 


Informações Gerais

 

 

Comparação de tamanhos da Terra, Lua e Sol.


            Para começar a conversa sobre distâncias astronômicas, é conveniente e de bom senso que falemos primeiro da relação dos tamanhos da Terra, da Lua e do Sol, para que se possa ter uma idéia inicial de que distâncias estamos nos referindo.

 
            Tudo começou na Grécia antiga, quando Aristarco de Samos, um matemático e astrônomo grego, calculou o diâmetro da Lua em relação ao da Terra, baseando-se na sombra de nosso planeta durante um eclipse lunar. Usando instrumentos revolucionários para a época, chegou à conclusão de que a Lua era 3 vezes menor do que a Terra, muito próximo da relação atual que é de aproximadamente 3,7 vezes.

 
            Sabendo isso, Aristarco deduziu que o diâmetro solar era 20 vezes maior que o da Lua, e 7 vezes maior que o da Terra. Hoje, sabemos que o diâmetro da Terra não alcança um centésimo do diâmetro do Sol. Embora seus resultados apresentassem desvios, os erros aconteciam devido à falta de precisão de seus instrumentos, e não devido a seu método de cálculo, que era bem coerente.

 

Para efeito de comparação, se o Sol fosse uma bola de 23 cm de diâmetro, a Terra seria um grão de coentro (2 mm), e a Lua, uma semente de papoula (0,6 mm).



            Algumas comparações de planetas, planetas anões e estrelas.

 
            O planeta do Sistema Solar com menor diâmetro é um planeta anão chamado de Ceres, com cerca de 950 km de diâmetro. Já o menor planeta é Mercúrio, com 4880 km de diâmetro. O maior planeta do Sistema Solar é Júpiter, com 142984 km de diâmetro. O Sol possui um diâmetro de 1392500 km sendo 109 vezes maior que a Terra. Mas hoje sabemos que há estrelas, como a MY Cephei (ou MU Cephei) e a VV Cephei, que são mais de 1400 vezes maiores que o Sol. A VV Cephei, considerada uma das maiores estrelas do firmamento, tem seu tamanho estimado entre 1600 e 1900 vezes o tamanho do Sol, e é maior que a órbita de Júpiter!

 

 

A sequência de Titius-Bode

 

            A sequência numérica descoberta por Johann Daniel Tietz (1729-1796) conhecido pelo seu nome latinizado de Titius de Wittenberg e pelo astrônomo alemão Johann Elert Bode (1747-1826),  representa com boa aproximação os valores dos semi-eixos maiores das órbitas planetárias e impressionou muitos astrônomos da época.


        
Iniciamos com uma seqüência de números naturais principiando por 0 ( zero ), em seguida 1 e a partir dele uma progressão geométrica de razão 2:

 

0, 1, 2, 4, 8, 16 e 32

 

Multiplicando-se cada termo por 3, obtemos:

 

0, 3, 6, 12, 24, 48 e 96

 

Finalmente, adicionando-se 4 unidades a cada termo e dividindo-se o resultado por 10, obtemos:

 

0,4 – 0,7 – 1,0 – 1,6 – 2,8 – 5,2 - 100

 

Esses números representam, aproximadamente, as distâncias médias dos planetas ao Sol, tomando-se como unidade a distância média Terra-Sol:

 

Planeta

Mercúrio

Vênus

Terra

Marte

Asteroides

Júpiter

Saturno

Distância

0,4

0,7

1,0 = UA

1,6

2,8

5,2

10

 

Assim, a distância média de Mercúrio ao Sol é quatro décimos da terrestre; a de Vênus, sete décimos e a de Saturno 10 vezes a distância da Terra ao Sol.

 

Portanto, para a distância média ao Sol do planeta Mercúrio, teremos:

 

d = 0,4.UA = 0,4 x 150.000.000 km = 60.000.000 km

 

Note a precisão comparando as distâncias reais entre o Sol e os planetas e a sequência de Titius-Bode:

 

Planeta

Distância

Sequência T-B

Mercúrio

0,3871

0,4000

Vênus

0,7233

0,7000

Terra

1,0000

1,0000

Marte

1,5237

1,6000

Cinturão de Asteróides

2,7661

2,8000

Júpiter

5,2028

5,2000

Saturno

9,5388

10,0000

Urano

19,1820

19,600

Netuno

30,0578

38,8000

 

The Wonderful World of Astronomy é um projeto do ThinkQuest
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