Modelos do Sistema Solar e a Origem do Universo

Modelos do Sistema Solar

• Modelo Geocêntrico: A Terra está imóvel no centro do Universo, e todos os outros astros, incluindo o Sol, giram em torno dela.
• Modelo Heliocêntrico: Todos os planetas, incluindo a Terra, giram em torno do Sol.

Tycho Brahe (1546-1601)

• Realizou observações detalhadas de uma supernova (1572) e de um cometa (1577).
• Fez as medições mais precisas da posição das estrelas até à data, com erros inferiores a 1 minuto de arco.
• Registou a posição do planeta Marte com grande exatidão.
• Em 1600, contratou o jovem Johannes Kepler para analisar os dados de 20 anos de medições planetárias.

Johannes Kepler (1571-1630)

• Trabalhou com base nos precisos registos astronómicos feitos por Tycho Brahe.
• Formulou as suas três leis sobre os movimentos dos planetas em torno do Sol, descrevendo as suas órbitas como elípticas.

As Leis de Kepler

1. Primeira Lei (Lei das Órbitas): Cada planeta gira em torno do Sol numa órbita elíptica, na qual o Sol ocupa um dos focos.
2. Segunda Lei (Lei das Áreas): O raio vetor que une um planeta ao Sol descreve áreas iguais em intervalos de tempo iguais.
3. Terceira Lei (Lei dos Períodos): Os quadrados dos períodos de revolução dos planetas são proporcionais aos cubos dos semieixos maiores das suas órbitas (T²/R³ = K).

Galileu Galilei (1564-1642)

• Utilizando um telescópio construído por ele, fez observações que confirmaram o modelo heliocêntrico.
• Descobriu as manchas solares.
• Observou que Júpiter tinha luas a orbitá-lo (as luas galileanas).
• Verificou que Vénus apresentava fases, semelhantes às da Lua.

Isaac Newton (1643-1727)

• Desenvolveu as três leis do movimento que descrevem a dinâmica dos corpos.
• Formulou a Lei da Gravitação Universal: F = G * (m₁ * m₂) / r².
• As suas leis unificaram a física terrestre e celeste, marcando o início da astronomia moderna como ciência exata.

A Origem do Universo: A Teoria do Big Bang

Há cerca de 13,8 mil milhões de anos, toda a matéria e energia do Universo estavam concentradas numa área extremamente pequena e densa. Este ponto singular explodiu, iniciando a expansão da matéria em todas as direções. Colisões e flutuações gravitacionais fizeram com que a matéria se agrupasse em certas regiões, dando origem às primeiras estrelas e galáxias.

O Que São Estrelas e Galáxias?

Estrelas

As estrelas são enormes esferas de gás incandescente, compostas principalmente por hidrogénio e hélio. No seu núcleo, a temperatura e a pressão são tão elevadas que ocorrem reações de fusão nuclear, libertando uma imensa quantidade de energia. A força da gravidade mantém a estrela coesa e em equilíbrio.

Galáxias

Uma galáxia é um vasto sistema composto por estrelas, gás, poeira cósmica, matéria escura e outros corpos celestes, todos ligados pela força da gravidade. Cada galáxia pode conter desde alguns milhões a biliões de estrelas.

Tipos de Galáxias

• Galáxias Elípticas: Apresentam uma forma elipsoidal e um brilho que diminui suavemente do centro para as bordas. Carecem de gás e poeira, sendo compostas maioritariamente por estrelas velhas, amareladas e de baixa metalicidade.
• Galáxias Espirais: Possuem um núcleo (bojo) central de estrelas velhas e um disco achatado com braços espirais. Estes braços são ricos em gás e poeira, sendo locais de intensa formação de estrelas jovens e azuladas.
• Galáxias Lenticulares: São uma forma intermédia, com um disco e um bojo central, mas sem braços espirais definidos. São compostas por estrelas mais velhas e têm pouco gás ou poeira interestelar.
• Galáxias Irregulares: Não possuem uma estrutura simétrica ou definida, como um núcleo ou disco. As Nuvens de Magalhães, galáxias satélite da Via Láctea, são exemplos notáveis.

A Velocidade da Luz e o Ano-Luz

A luz viaja no vácuo a uma velocidade constante de aproximadamente 300.000 km/s. Para ter uma ideia desta velocidade:

• Dá a volta à Terra em 0,13 segundos.
• Chega à Lua em 1,3 segundos.
• Chega da superfície do Sol à Terra em 8,3 minutos.
• Leva 4,2 anos para chegar de Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sol.

Um ano-luz é a distância que a luz percorre num ano, o que equivale a aproximadamente 9,46 biliões de quilómetros (9,46 x 10¹² km).

A Nossa Galáxia: A Via Láctea

A Via Láctea é a galáxia onde se encontra o nosso Sistema Solar. O seu nome deriva do latim Via Lactea, que significa "caminho de leite", devido à sua aparência esbranquiçada no céu noturno.

Características da Via Láctea:

• Tipo: Galáxia espiral barrada.
• Número de estrelas: Estimado entre 100 e 400 mil milhões, incluindo o Sol.
• Diâmetro: Cerca de 100.000 anos-luz.
• Espessura do disco: Aproximadamente 2.000 anos-luz.
• Estrutura: Possui um bojo central, um disco com braços espirais e um halo esférico. As estrelas no núcleo estão muito mais próximas umas das outras do que nos braços.

O Sistema Solar

O nosso Sistema Solar está localizado num dos braços espirais da Via Láctea, o Braço de Órion, a cerca de 27.000 anos-luz do centro galáctico.

• Movimento: O Sistema Solar completa uma órbita ao redor do centro da galáxia a cada 225 milhões de anos, viajando a uma velocidade de aproximadamente 270 km/s.
• Composição: É formado pelo Sol, oito planetas, planetas anões, luas, asteroides e cometas.

Os Planetas do Sistema Solar

Listados por ordem de proximidade ao Sol:

1. Mercúrio
2. Vénus
3. Terra
4. Marte
5. Júpiter
6. Saturno
7. Urano
8. Neptuno