quinta-feira, 8 de maio de 2014

Você sabe qual é o limite do Sistema Solar?

O limite do Sistema solar é até a órbita de Plutão? Ou até o cinturão de Edgewoorth-Kuiper?

A NASA em 1977 enviou duas sondas no programa Voyager, estes objetos inicialme nte iriam estudar os planetas Júpiter e Saturno, e seus satélites, posteriormente o programa foi ampliado para as primeiras explorações de Urano e Netuno. Após os principais objetivos atingidos, em 1990 iniciou-se um novo programa chamado Missão Interestelar Voyager.
Seria a heliosfera? A sonda Voyager ultrapassou os limites do Sistema Solar?
A Voyager 1 e Voyager 2 saíram da heliosfera em 2004 e 2007, respectivamente. A heliosfera é considerada por muitos a fronteira mais externa do Sistema Solar, já que os instrumentos evidenciaram um desaparecimento rápido e dramático de partículas de origem solar.
Em setembro de 2013, a NASA informou que em agosto de 2012 a Voyager 1 apontou um salto no nível de raios cósmicos. Atualmente Voyager encontra-se em uma região mista, de transição do espaço interestelar. Ainda não sabemos quando ela chegará ao espaço interestelar totalmente livre da influência da bolha solar.
Assim podemos considerar a heliosfera o limite do sistema solar? Para responder isso regressamos ao ano de 1932, onde o astrônomo Ernst Opik descreveu que cometas de período longo provinha de uma nuvem que envolvia o Sol a uma distância muito grande.
Em 1950 cálculos orbitais rigorosos feitos por Jan Oort indicaram a existência de uma "nuvem", orbitando em torno do Sol numa região entre 30 000 e 100 000 UA.
As declarações de Oort referiam que:
1.     não foi observado nenhum cometa cuja órbita indique que este provenha do espaço interestelar;
2.     os cometas de longo período apresentam órbitas cujo afélio se situa a distâncias de cerca de 20 000 UA a 50 000 UA;
3.     não existe uma direção preferencial para a proveniência destes cometas.

         Propunha assim, que este material residiam numa vasta "concha" nos limites do Sistema Solar, à qual se deu o nome de Nuvem de Oort.


Fonte: wikipedea
                 Porém podemos calcular a força de atração do Sol. Todos os corpos celestes estão atraídos entre si gravitacionalmente, onde o corpo de massa maior atrai os corpos de massas menores. De modo que os corpos de massa menor mais afastados desta massa maior sentem-se menos atraídos, dizemos então que a atração gravitacional é inversamente proporcional a distância, estamos falando da Lei de atração gravitacional feita por Newton. No caso do sistema solar este corpo de massa maior é o Sol (M1) e os planetas, satélites, cometas, asteroides (M2) e todos os corpos que orbitam o Sol.
                 Do ponto de vista teórico, a ação gravitacional do Sol estende-se até o infinito. Entretanto, nas proximidades do Sistema Solar, há outras estrelas e estas, por sua vez, também exercem atrações gravitacionais.
 A 4,3 anos-luz do Sol encontra-se o sistema estelar Alpha Centauri, constituído por três estrelas e cuja massa total é aproximadamente de 2 Massas solares (Ms). Considerando-se apenas o Sol e o sistema em questão, na reta que os une, podemos calcular as atrações gravitacionais, ou seja podemos determinar a distância em que a força de atração de Alpha de Centauri seja maior que a força de atração do Sol.  


 
 


Considerando-se apenas o Sol e o sistema em questão, na reta que os une, as atrações gravitacionais se igualam à distância de 1,8 anos-luz do Sol. Isto significa que até 1,8 anos-luz e na direção de Alpha Centauri, a atração gravitacional solar sobre algum corpo celeste predomina sobre a atração gravitacional exercida pelo sistema Alpha Centauri. Para distâncias superiores, a atração solar é sobrepujada.  

Fonte: Varella, Oliveira. Astronomia do Sistema Solar.

        Repetindo-se as considerações anteriores tomando-se agora o sistema Sirius AB, com massa total 2,4 Ms e situado a 8,6 anos-luz do Sol, verificaremos que a ação gravitacional do Sol predomina até 3,4 anos-luz de distância. Se levarmos em conta a ação combinada de outras estrelas que se encontram a diferentes distâncias e em outras direções, o problema torna-se muito mais complexo.  
    Portanto,  pensando em limite e fronteira do Sistema Solar podemos concluir que a heliosfera define a região de predominância do vento solar, blindando o sistema planetário do vento interestelar de modo semelhante que a magnetosfera terrestre blinda o vento solar onde o confim da início a região interestelar. E temos como limite a nuvem de Oort que permanece unida ao Sol pela gravidade, mesmo sendo permeada pelo meio interestelar, ela segue o Sol em seu movimento pela Via Láctea.
      Nota-se que a atração gravitacional do Sol vai além da Nuvem de Oort mesmo não possuindo nenhum corpo até então ali encontrado.

Baixe o arquivo em PDF.

Referências
Pizazzio. E, O céu que nos envolve: Introdução à astronomia para educadores e iniciantes. Odysseus, 2011.
Varella. I.G, Oliveira. P.D.C.F, Astronomia do Sistema Solar. 


4 comentários:

  1. Muito bom!!! Parabéns novamente Ludmila, seus textos são bastante explicativos e as temáticas muito bem escolhidas. Minha admiração. Abraços. :)

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  2. Parabéns Ludi, muito bom! Então, se fizermos uma atividade de escala de distâncias do Sistema Solar com as crianças, assumindo 1 Unidade Astronômica igual a 1 metro, o Sol estaria a aprox. 40m de plutão, já o limite exterior de Opik Oort estaria a uns 100km.

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  3. Olá pessoal, obrigada. Sim João Paulo, podemos pegar como referência uma cidade a outra. Ótima Ideia, pois muitas escalas do sistema solar vai até a órbita de Plutão, então se fizermos uma com escala até a nuvem de Oort acabaria com as concepções errôneas de até onde se estende o sistema solar.

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  4. Oi Ludmila. Gostei muito do post. Acho que as pessoas vão repensar esse questão do Sistema Solar terminar em Plutão.

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