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Satélites são corpos celestes que orbitam planetas, planetas anões e asteroides. Orbitar significa movimentar-se em torno. Os planetas orbitam o Sol. Os asteroides também orbitam o Sol, assim como os cometas. Todos os satélites são corpos sólidos. Alguns são feitos de rocha, como a Lua. Outros são recobertos por gelo, como a região ártica, isto é, o Polo Norte. Abaixo do gelo ártico só existe a água salgada do Oceano Ártico. Já a Antártida, é um continente recoberto  por gelo. Se perfurarmos o gelo da superfície encontraremos abaixo dele um solo rochoso. Alguns satélites são assim.


 

Leia atividade de Física inspirada neste texto:

Competências: Entender métodos e procedimentos das ciências naturais

Habilidades: Relacionar procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam

1. Cônicas: explique que elas foram descobertas pelos gregos, monte um cone de papel e mostre que há um eixo que passa pelo vértice do cone e pelo centro da sua base.

2. Monte um cone de papel e mostre que a orientação do corte desse cone com um plano produz quatro tipos de secções cônicas: hipérbole, parábola, elipse e círculo.

3. Apresente definições das cônicas:

– Elipse: é a cônica definida na interseção de um plano inclinado em relação ao eixo que atravessa a superfície de um cone.

– Parábola: é a cônica definida na intersecção de um plano paralelo à superfície do cone e que penetra a superfície dele.

– Hipérbole: é a cônica definida na interseção de um plano paralelo ao eixo do cone e que penetra sua superfície;

– Círculo: é a cônica definida na interseção de um plano perpendicular ao eixo do cone e que penetra sua superfície.

4. Construa no papel elipses de diferentes excentricidades, definindo centro, focos e calculando a excentricidade.

5. Mostre que aproximando os focos do centro, a trajetória aproxima-se de um círculo. Quando os focos coincidem com o centro o traçado torna-se um círculo. Enfatize: (a) a elipse “não” é um círculo achatado. Pode-se exemplificar isso com círculos de arame ou de plástico. Uma fatia de garrafa PET é circular. Achatando-a vê-se que ela não é igual à elipse de mesmo tamanho; (b) o círculo é um caso particular de cônica.

6. Johannes Kepler foi quem descobriu que as órbitas dos planetas em torno do Sol são elipses. Essa foi sua Primeira Lei, também aplicada aos movimentos dos satélites em torno dos planetas.

7. Solicite que os alunos façam uma pesquisa sobre a quantidade de satélites que cada planeta apresenta. Organize em uma tabela a quantidade de satélites em ordem crescente ou decrescente para constatar que quanto maior for a massa do planeta, maior será a quantidade de satélites. Discuta a razão de os planetas maiores apresentarem mais satélites que os planetas menores.

8. Mostre que a visualização de um objeto torna-se mais difícil à medida que a distância entre o observador e o objeto aumenta. Exemplificando: um aluno segurando um objeto qualquer, afasta-se lentamente dos demais que ficam parados na mesma posição. Promova uma discussão entre os alunos sobre o tamanho aparente do objeto quando a distância aumenta. Usar o mesmo conceito com objetos do cotidiano (árvores, automóveis, prédios, aviões etc.)

9. Mostre que objetos de cor escura são menos visíveis que objetos de cor clara, sobretudo em ambiente de baixa luminosidade. Exemplificando: (a) dois objetos iguais e de mesmo tamanho (bola de isopor, disco de papel etc.), um branco e outro preto. Em ambiente mais escuro, é mais difícil ver o objeto de cor preta, (b) dois objetos iguais e de tamanhos diferentes: o menor na cor branca e o maior na cor preta. Em ambiente mais escuro, o de cor branca é mais visível mesmo se estiver mais distante que o de cor preta.

10. Aplique aos objetos celestes os conceitos vistos nos itens 8 e 9. Objetos mais claros brilham mais e são mais visíveis que objetos escuros. É mais fácil ver objetos menores que estão próximos que objetos maiores que estão longe. Exemplo: Vênus é quase do tamanho da Terra e bem maior que a Lua. Mas no céu noturno, a Lua parece maior que Vênus, e muito maior que Júpiter e Saturno que são os maiores planetas do Sistema Solar.

Europa, satélite de Júpiter pouco menor que a Lua, é todo recoberto por uma camada de gelo. Essa camada pode ter até 30 quilômetros de espessura. Abaixo desse gelo existe um oceano profundo que cobre todo o satélite. Acredita-se que a profundidade possa atingir 160 quilômetros. O manto rochoso do satélite Europa está abaixo desse oceano. O fato de o oceano ser líquido significa que a água está em temperatura equivalente àquela que encontramos nas águas debaixo das camadas congeladas dos polos terrestres, onde a vida marinha é rica. É possível que no oceano de Europa tenha alguma forma de vida, mas até o momento não temos nenhuma prova científica dessa possibilidade.

A Lua é um típico satélite rochoso, com diferentes tipos de terreno. Os terrenos planos e escuros, que podemos ver daqui da Terra, Galileu Galilei os chamou de mares. Por exemplo: Mar da Tranquilidade, Mar da Serenidade, Mar Imbrium e tantos outros. Os terrenos brilhantes que vemos daqui são mais elevados que os mares e bem acidentados, isto é, com vales, montanhas, desfiladeiros e crateras de tamanhos diversos. A cratera Apollo, no hemisfério sul lunar, tem 574 quilômetros de diâmetro e sua profundidade é desconhecida. Porém, a maioria das crateras é muito menor que a Apollo. A face lunar oposta à que vemos da Terra, chamada face oculta, praticamente  não tem mar. O terreno é bem mais irregular, com alturas diversas e com mais crateras.

Júpiter também tem um satélite rochoso pouco maior que a Lua, mas com a maior atividade vulcânica conhecida. É bem mais ativo que a Terra. Ele apresenta continuamente violentas e gigantescas erupções vulcânicas, com jatos de matéria que podem atingir 200 quilômetros de altura acima de sua superfície. Sua cor amarelada é causada pela poeira vulcânica rica em enxofre.

Mas o satélite que desperta maior interesse científico é Titã. Ele é o maior satélite do planeta Saturno. Ele é um pouco maior que o planeta Mercúrio, possui uma atmosfera tão espessa que, de fora, não se pode ver sua superfície. Com instrumentos especiais e uma sonda espacial que pousou na superfície foi possível descobrir que seu relevo é bastante acidentado com terrenos planos, montanhas e lagos de gás metano e etano líquidos. A temperatura média na superfície baixíssima, -180 graus. Nessa temperatura a água fica tão rígida quanto o ferro.

Ele apresenta estações sazonais. No verão, o metano congelado (sólido) se liquefaz e escorre para as partes mais baixas na forma de riachos e rios que desembocam em lagos, em um ciclo parecido com o da água na Terra. Sua atmosfera apresenta compostos químicos orgânicos, como os encontrados nos organismos vivos. Isso não significa que haja vida como na Terra, mas a vida surge a partir de compostos químicos orgânicos.

Saturno é um belíssimo planeta, com um conjunto de anéis exuberante. Esses anéis são constituídos essencialmente por uma mistura de gelo, grãos de poeira e cascalho com dimensões variadas, que vão de algumas dezenas de metros (os maiores) até uma fração de milímetro (os menores). Existem satélites que têm órbitas entre os anéis. Um caso interessante é o do satélite Encélado.

Ele é feito praticamente de gelo (água congelada), mas no seu hemisfério sul ele apresenta jatos de água fria, chamados gêiseres. Gêiser é uma palavra de origem islandesa que significa “fonte jorrante”. Eles são muito comuns na Islândia, país nórdico situado no Oceano Atlântico Norte. A Islândia está localizada sobre uma cadeia de montanhas submarinas que se estendem ao longo dos limites das placas tectônicas, conhecida por dorsal mesoatlântica. Essa dorsal mesoatlântica é uma zona em que uma nova crosta oceânica nova está sendo formada por meio de erupções vulcânicas contínuas. Por essa razão, os gêiseres jorram água quente. Em Encélado, os jatos de água são criogênicos, ou seja, eles são frios. Como a temperatura do espaço é muito baixa, as gotículas de água congelam instantaneamente e formam grãos de gelo. Esses grãos ficam pelo caminho por onde o satélite caminha e formam um anel de gelo: o Anel E de Saturno.

Deve haver uma infinidade deles orbitando planetas, planetas anões e asteroides, mas, até o momento, nós só conhecemos 184: 173 satélites orbitam planetas; 10 satélites orbitam planetas anões e 1 satélite pequenino está orbitando o asteroide 243 Idas. Os satélites muito pequenos ou que estão muito longe não são vistos da Terra, só são identificados quando uma sonda espacial se aproxima deles. Por isso, não é de se espantar quando lemos uma notícia sobre a descoberta de um novo satélite.

Como nascem?
A quase totalidade dos satélites nasceu com seus planetas. Quando uma estrela nasce, ela aglutina a maior parte do material da qual ela é formada. Uma parcela pequena desse material acaba formando planetas, planetas anões, satélites, asteroides e cometas. Os satélites permanecem próximos dos seus planetas. Os asteroides ficaram concentrados na sua maioria na região entre os planetas Marte e Júpiter. Os planetas anões, possivelmente seus satélites também, se formaram na região mais distante do Sol, adiante de Netuno. Não sabemos quantos são, pois é muito difícil vê-los daqui da Terra. Já os cometas podem estar espalhados por vastas regiões do Sistema Solar, muito distantes dos planetas.

Em abril deste ano, a Nasa anunciou a descoberta de um possível satélite se formando nas bordas do Anel A de Saturno, o mais largo deles. As imagens foram capturadas pela sonda espacial não tripulada Cassini, que está orbitando Saturno desde o fim de fevereiro de 2004. Essa sonda tem feito muitas descobertas sobre Saturno, alguns de seus satélites e anéis. Cientistas acreditam que esse pequeno satélite não deve crescer mais; talvez ele esteja até se despedaçando por causa da força gravitacional do planeta e das colisões entre o satélite e o material rochoso local.

*Professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP