Equinócios e Solstícios "Estações do Ano"

As quatro estações do Ano

Sabemos que o Planeta Terra faz 3 tipos de movimento, de rotação (no próprio eixo responsável pelos dias e noites), translação ( ao redor do Sol, responsável pelos anos) e inclinação no seu próprio eixo em 23,5º (responsável pelas estações do ano).

Essa inclinação angular faz com que os raios incidentes do Sol entrem mais a pino durante uma parte do ano, gerando então as estações do ano. Assim, o Sol não ilumina toda a Terra na mesma intensidade durante o ano inteiro.

Acredita-se que o nosso planeta seja inclinado em 23,5° devido ao impacto de um grande corpo espacial (Theia), este o qual pode ter dado origem à Lua com a enorme quantidade de detritos lançados no Espaço após o choque (apesar de outra teoria estar se tornando mais forte, como explorado no artigo Erros mais comuns sobre a Lua). Todos os outros planetas do nosso Sistema Solar possuem algum grau de inclinação do tipo, onde alguns são bem baixos, chegando quase a 0° no caso de Mercúrio (0,01°) e outros extremamente altos, chegando a quase 180° no caso de Vênus (177°).

Planeta	Inclinação do eixo de rotação (º)
Mercúrio	7
Vénus	177 *
Terra	23.5
Marte	25
Júpiter	3
Saturno	27
Urano	98 *
Netuno	30
	* Rotação retrógrada

As estações do ano são os períodos em que o ano é dividido de acordo com suas características climáticas.

Em algumas regiões, não é possível distinguir as estações do ano, e a primavera e o outono podem não ser bem definidos.

Os países localizados na faixa tropical do planeta não possuem as quatro estações bem definidas, sendo predominantes o verão e inverno.

Já nos pólos terrestres durante alguns períodos do ano, enquanto um pólo não recebe luz solar, o outro recebe luz solar durante quase as 24 horas do dia, gerando assim o Sol da meia noite.

No ano de 2023 teremos as seguintes datas:

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Estações do Ano 2023

Outono	Inverno	Primavera
20 Mar 2023 - 18:25h	21 Jun 2023 - 11:58h	23 Set 2023 - 03:50h

O eixo de rotação da Terra (movimento da Terra em torno dela mesma) possui uma posição fixa que está ligeiramente inclinada em 23,5º em relação ao eixo de translação da Terra (movimento da Terra em torno do Sol). Isto faz com que em determinada época do ano, a luz solar incida com maior intensidade sobre o hemisfério norte e, na outra parte do ano, incida com maior intensidade sobre o hemisfério sul, caracterizando o chamado solstício. Da mesma forma, ocorre que em determinada época, a luz solar incide de maneira igual sobre os dois hemisférios, caracterizando os equinócios.

O Sol nasce sempre na mesma direção?

Não. À medida que os meses mudam, a direção também muda. A imagem publicada mostra a direção do nascer do sol todos os meses durante 2019 a partir da cidade de Amã, Jordânia. A câmara na imagem está sempre virada para leste, de norte para a esquerda e de sul para a direita. Embora o Sol nasça sempre a leste em geral, ele sobe mais a sudeste no solstício de dezembro e mais a nordeste no solsticio de junho.

Crédito: Zaid M. Al-Abbadi (Apod 21 de dezembro de 2020)

Solstício de Inverno

Solstício de inverno: É a data em que os raios solares incidem com a menor eficiência possível no hemisfério que vive o inverno.

Solstício de Inverno é um fenômeno da astronomia que marca o início do inverno. Nesse dia, um dos hemisférios (norte ou sul) recebe os raios do Sol de forma oblíqua (inclinada). Isso faz com que esse hemisfério receba menos iluminação solar e, portanto, menos calor.

No Hemisfério Sul, onde está localizado o Brasil, o solstício de inverno ocorre sempre no dia 20 ou 21 de junho. Já no Hemisfério Norte, onde estão os Estados Unidos e a Europa, o solstício de inverno ocorre entre os dias 20 e 21 de dezembro. Hemisférios são as duas metades do globo terrestre, que é dividido ao meio pela linha do Equador.

Solstício de inverno 2023 (Hemisfério sul). 11:57

quarta-feira

 , 

21 de junho

Todos os horários estão no: Horário de Brasília.

Vejamos o que ocorre em junho: Os raios solares penetram o hemisfério norte com maior profusão do que no hemisfério sul. Isto faz com que altura do Sol (ângulo de elevação do Sol acima do horizonte) seja maior do hemisfério norte do que no hemisfério sul. Com efeito, os dias serão mais longos e a irradiação solar será mais abundante no hemisfério norte, isto ocorrerá devido ao já mencionado efeito de que os dias serão mais extensos e também ao fato de que os raios solares penetrarão uma menor quantidade de atmosfera para atingir o solo terrestre.

Raios solares penetrando na atmosfera na visão do hemisfério norte.

Solstício de Verão 

Solstício de Verão: É a data em que os raios solares incidem com a maior eficiência possível no hemisfério que vive o verão.

Solstício de verão 2023 (Hemisfério sul). 00:27

sexta-feira

 , 

22 de dezembro

Todos os horários estão no: Horário de Brasília.

Solstício de verão é um fenômeno da astronomia que marca o início do verão. No Hemisfério Sul, onde está o Brasil, o solstício de verão ocorre entre os dias 21 e 22 de dezembro. Em 2022, o verão começa em 21 de dezembro às 18h47 e termina em 20 de março de 2023.

O solstício de verão é o instante em que determinado hemisfério da Terra está inclinado cerca de 23,5º na direção do Sol, fazendo com que essa parte do planeta receba mais raios solares. Os hemisférios são as duas metades do globo terrestre, que é separado pela linha do Equador. O Brasil, por exemplo, está no Hemisfério Sul, ao passo que os Estados Unidos estão no Hemisfério Norte.

Equinócio de Outono 

Equinócio de outono: É a data, que se interpõe após o verão e antes do inverno, em que os raios solares incidem com igual eficiência no hemisfério norte e sul.

Equinócio de outono 2023 (Hemisfério sul). 18:24

segunda-feira

 , 

20 de março

Todos os horários estão no: Horário de Brasília.

Equinócio de Outono é o fenômeno astronômico que marca a transição entre o fim do Verão e o início do Outono.

O equinócio de Outono (também conhecido por "Ponto Libra") está sempre em oposição ao equinócio de Primavera, pois as estações do ano são diferentes em cada hemisfério da Terra. Em outras palavras, quando o Hemisfério Norte está no equinócio de Outono, no Hemisfério Sul é equinócio de Primavera.

O equinócio é o período em que os raios solares estão com maior incidência nas regiões próximas da linha do Equador, fazendo com que o dia e a noite tenham o mesmo período de tempo (aproximadamente 12 horas cada).

Equinócio de Primavera

Equinócio de primavera: É a data, que se interpõe após o inverno e antes do verão, em que os raios solares incidem com igual eficiência no hemisfério norte e sul.

Equinócio de primavera 2023 (Hemisfério sul). 03:50

quinta-feira

 , 

23 de setembro

Todos os horários estão no: Horário de Brasília.

Equinócio de primavera é o fenômeno astronômico que marca o início oficial desta estação. No Brasil e em todo o Hemisfério Sul, este evento ocorre no mês de setembro.

Como o próprio nome sugere, o equinócio de primavera representa o fim do inverno (estação anterior) e começo da primavera. Durante o fenômeno, o sol incide com maior intensidade na região equatorial da Terra, fazendo com que o dia e a noite tenham exatamente a mesma duração (12 horas cada).

Um erro comum é pensar que é verão quando o Sol está mais perto da Terra. Há uma época do ano em que o Sol e a Terra ficam mais próximos (periélio), em razão de a órbita que a Terra ser eclíptica (elíptica) e o Sol não estar situado bem no meio da órbita, estando mais próximo de uma parte dela. Entretanto, essa aproximação não gera as estações do ano, visto que inclusive é verão no hemisfério norte no momento em que o Sol e a Terra estão mais distantes (afélio).

A translação do planeta Terra é o caminho percorrido pelo planeta ao redor do Sol, caminho esse que realiza uma órbita elíptica não circular como muitas pessoas acreditam, nessa elipse existem dois pontos onde o planeta está mais próximo chamado de Periélio e o outro ponto em que está mais afastado chamado de Afélio.

Afélio

É correto afirmar que o afélio é um fenômeno em que a distância entre a Terra e o Sol aumenta para aproximadamente 152 milhões de quilômetros. No entanto, é uma mudança de apenas 1,7% em relação à distância média, de 150 milhões. E sua velocidade de translação diminui para 105.500 km/h.

Periélio

É o ponto da órbita de um corpo, seja ele planeta, planeta anão, asteroide ou cometa, que está mais próximo do Sol. Quando um corpo se encontra no periélio, ele tem a maior velocidade de translação de toda a sua órbita. É quando a Terra está mais próxima do Sol, a aproximadamente 147 milhões de quilômetros. A sua velocidade de translação aumenta para 109.100 km/h.

Movimento de todos os planetas do sistema solar

Calendário de Eventos Astronômicos 2022

Calendário Astronômico

Teremos vários fenômenos astronômicos: 

Eclipses total e parcial

Um eclipse solar é um fenômeno que ocorre quando a Lua se interpõe entre a Terra e o Sol, ocultando total ou parcialmente a sua luz numa estreita faixa na superfície terrestre, cuja largura não ultrapassa 270 quilômetros.

Eclipses lunares parciais: somente parte da sombra da Terra é projetada sobre a Lua; 

Eclipses totais: toda a superfície lunar é coberta pela sombra da Terra.

Superluas

A Superlua acontece quando a Lua está em sua máxima aproximação da Terra e, ao mesmo tempo, quando, em fase cheia, o lado que sempre vemos está todo iluminado.

O fenômeno da Superlua acontece sempre que a Lua ocupa o Perigeu, ou seja, posição mais próxima da Terra (cerca de 357.448 km).

Já o ponto mais afastado tem o nome de Apogeu (em que a Lua fica a cerca de 405 500 km da Terra).

Assim, durante a sua órbita de 27 dias à volta da Terra, a Lua atinge o seu Apogeu e o seu Perigeu.

Chuvas de meteoros  

Os meteoros são pequenos corpos celestes que se deslocam no espaço e entram na atmosfera da Terra, queimando parcial ou totalmente devido à ablação com a atmosfera terrestre e ao contato com moléculas de oxigênio. Este fenômeno deixa um risco luminoso no céu, que é popularmente chamado de “estrela cadente”.

Uma chuva de meteoros ocorre quando vários meteoros passam pelo céu noturno partindo aparentemente de um mesmo ponto: o radiante.

Já em janeiro, entre os fenômenos astronômicos, temos uma chuva de meteoros com pico nesta segunda-feira dia 03

O ano de 2022 começou com uma chuva de meteoros, com pico nesta segunda-feira (3). E não é só isso, tem programação o ano inteiro para os amantes do céu e das estrelas.

Teremos em 2022:

3 superluas;

2 eclipses solares parciais;

2 eclipses lunares totais;

chuvas de meteoros;

Confira o calendário completo de fenômenos astronômicos de 2022

Janeiro

DIA 3

Os meteoros quadrantídeos são originários dos restos deixados pelo cometa 96P/Machholz e pelo asteroide 2003 EH1.

São melhor observados do hemisfério Norte, mas também dá para ver alguma atividade das latitudes brasileiras. Olhe para o Norte, na direção da estrela Arcturus, no final da madrugada.

DIA 4

O Sol está a uma distância média de 150 milhões de quilômetros da Terra, mas como nossa órbita é elíptica, essa distância varia um pouco ao longo do ano.

Às 3h52 atingiremos o periélio, o ponto mais próximo dessa trajetória. Mas não pense que o calorão é por causa disso: no hemisfério Norte, é o auge do inverno.

DIA 7

Observar o planeta Mercúrio é desafiador, pois o planeta está sempre próximo ao Sol. As melhores oportunidades são nas elongações máximas, ocasiões em que ele se distancia mais da nossa estrela.

Olhe para o Oeste até as 20h, abaixo de Saturno.

DIA 29

Durante a primeira metade de 2022, Marte só poderá ser observado na alta madrugada. Nas primeiras horas do sábado (29), a Lua minguante aparece próxima ao planeta.

Olhe para o Leste a partir das 4h.

Superluas de 2022

As Superluas de 2022 acontecem nos dias 14 de junho, 13 de julho e 11 de agosto.

Outros eventos astronômicos em 2022

30 de abril: eclipse solar parcial

Um eclipse solar parcial ocorre quando a Lua cobre somente uma parte do disco solar no céu. Em 2022, haverá dois eclipses solares parciais.

O primeiro acontecerá no dia 30 de abril e será visível em todo o sul da América do Sul. Lembre-se de que você nunca deve olhar diretamente para o Sol sem filtros solares especiais.

16 de maio: eclipse lunar total

Um eclipse lunar total ocorre quando a Lua passa para a parte central da sombra da Terra, chamada umbra. Esse tipo de eclipse lunar é o mais espetacular, porque deixa a Lua vermelha.

Em 2022, haverá dois eclipses lunares totais. O primeiro dos dois ocorrerá em 16 de maio e será visível em toda a América do Norte, Groenlândia e partes da Europa Ocidental e África Ocidental.

13 de agosto: chuva de meteoros Perseidas

As Perseidas ou Perséiades são uma prolífica chuva de meteoros associada ao cometa Swift-Tuttle. São assim denominadas devido ao ponto do céu de onde parecem vir, o radiante, localizado na constelação de Perseus. As chuvas de meteoros ocorrem quando a Terra atravessa um rastro de meteoros.

As Perseidas são, provavelmente, a chuva de meteoros mais popular — pelo menos no Hemisfério Norte, onde atingem seu auge durante as noites quentes de verão.

Essa chuva é capaz de produzir até 100 meteoros por hora. Infelizmente, em 2022, as condições de observação estarão longe das ideais devido ao brilho da Lua Cheia no céu.

No entanto, alguns dos meteoros das Perseidas são tão brilhantes que seria possível vê-los de qualquer maneira.

Para avistar o máximo de meteoros, tente olhar a alguma distância do radiante da chuva, que está localizado na constelação de Perseu.

26 de setembro: Júpiter em oposição

A oposição ocorre quando um planeta está posicionado exatamente oposto ao Sol, conforme observado da Terra. Esse é o melhor momento para observar um planeta no céu.

Em 2022, o gigante gasoso Júpiter alcançará a oposição em 26 de setembro. Você poderá ver o planeta brilhante a olho nu; com um par de binóculos, conseguirá avistar as luas galileanas de Júpiter.

O planeta gigante gasoso estará perfeitamente alinhado com a Terra e ao lado oposto do Sol, fazendo com que seja o melhor momento para observá-lo no céu.

25 de outubro: eclipse solar parcial

Em 25 de outubro, vai ocorrer o segundo eclipse solar parcial de 2022. Ele será visível na maior parte da Europa, norte da África, Oriente Médio e parte ocidental da Ásia.

Será melhor visto a partir da Rússia central, com cerca de 75% de cobertura do disco solar.

8 de novembro: eclipse lunar total

Em 8 de outubro, vai ocorrer o segundo eclipse lunar total de 2022. Dessa vez, o eclipse será visível em todo o leste da Rússia, Japão, Austrália e partes do oeste e centro da América do Norte.

Para saber se um eclipse será visível a partir da sua localização, utilize o nosso aplicativo Eclipse Guide.

14 de dezembro: chuva de meteoros Geminídeas

As Gemínidas, Geminidas, ou Geminídeos, são chuvas de meteoros causadas pelo objeto 3200 Faetonte, que acredita-se ser um asteroide da família Palas, com uma órbita de "cometa rochoso". Isto faz das Gemínidas, junto com as Quadrântidas, as duas principais chuvas de meteoros que não se originam de um cometa.

As Geminídeas são um grande fluxo de meteoros que pode produzir até 150 meteoros por hora. Os meteoros das Geminídeas são muito brilhantes e têm uma grande variedade de cores: brancos, amarelos, vermelhos, azuis e verdes.

O radiante desse fluxo está localizado na constelação de Gêmeos. Se você mora no Hemisfério Norte, pode começar a procurar os meteoros antes da meia-noite, pois o radiante estará posicionado no alto do céu a partir das 22h00, horário local.

Os observadores do Hemisfério Sul terão que esperar até o meio da noite para ver os meteoros.

Com informações da Revista Galileu, diversos sites de pesquisa, fontes variadas de acordo com o evento astronômico. 

Futuro do nosso Sol

 Formação Estelar

As estrelas se formam a partir de uma grande nuvem de gás, chamada de nebulosa estelar, que vai se aglomerando e se tornando massiva, atraindo mais e mais gás para si. 

Uma estrela nasce a partir de uma nuvem de gás e poeira do meio interestelar (meio entre as estrelas). As diferentes fases, desde uma nuvem interestelar até a fase final de evolução de uma estrela. Essa nuvem passa pela fase de contração gravitacional, e uma estrela vai nascer quando o núcleo do objeto atinge temperatura suficiente para transformar hidrogênio (H) em hélio (He) a partir das reações nucleares. Mais de uma estrela pode ser formada, dependendo da massa da nuvem inicial. Quando o objeto atinge o equilíbrio hidrostático, dizemos que ele é uma estrela da Sequencia Principal (SP). Se o objeto tem massa inicial menor do que 8% da massa do Sol, não chegará a queimar H em He e não se tornará uma estrela. Esse objeto recebe o nome de anã marrom.

Nuvem de gás com grande formação de estrela na constelação de Órion

O nascimento de uma estrela é um processo bastante longo nas escalas de tempo humanas. Não é como se pudéssemos sentar e observar uma estrela nova se formando de uma hora para outra. O que podemos fazer é encontrar um monte de estrelas em diferentes estágios do processo de formação e juntar as peças como um quebra-cabeça.

O modelo mais comumente aceito é o seguinte: em primeiro lugar, você precisa começar com um aglomerado realmente denso de material em uma nuvem de gás molecular interestelar frio.

Futuro das estrelas

A matéria produzida após o Big-Bang pela expansão do Universo foi hidrogênio e hélio. As estrelas se formaram deste material primordial e usaram estes dois elementos como combustível para gerar energia, através de reações nucleares. Durante esta etapa as estrelas brilham e produzem os elementos químicos de maior número atômico, principalmente o carbono, o oxigênio, cálcio e o ferro, que são os principais elementos que nos formam e o mundo ao nosso redor. 

Estes elementos são levados para a superfície das estrelas por convecção ou difusão radiativa, a partir da qual são dispersados por vento estelar ou ejetados para o meio interestelar quando uma estrela massiva explode. 

Este material é então usado na formação de novas estrelas e seus planetas.

O destino final das estrelas, depois de consumir todo o seu combustível nuclear, depende de duas coisas: primeiro, se a estrela é simples ou faz parte de um sistema binário ou múltiplo, e 60% das estrelas faz; e segundo, de sua massa inicial. Se a estrela faz parte de um sistema binário ou múltiplo, sua evolução depende tanto da massa quanto da separação entre as estrelas, que determinará quando na evolução as estrelas interagirão.

Esquema de evolução estelar, não em escala, para massas diferentes. 

A classificação espectral de uma estrela na sequência principal com 0,45 MSol é M1V, 8 MSol é B2V, 10 MSol é B1V e 25 MSol é O7V.

Sol

A vida do Sol na seqüência principal está estimada em 10 bilhões de anos. Uma estrela de 0,1 massas solares levará 3 trilhões de anos para sair da seqüência principal. As estrelas mais massivas queimam o hidrogênio pelo ciclo CNO, e têm núcleo convectivo, mas atmosfera radiativa. Quando as estrelas consomem o hidrogênio no núcleo, que corresponde a aproximadamente 10% da sua massa total (50 000 km no Sol), elas saem da seqüência principal.

Quando o Sol atingir esta fase, daqui há mais de 5 bilhões de anos, a radiação solar atingindo a Terra será tão intensa que a temperatura na superfície da Terra atingirá 700 C, os oceanos ferverão, deixando a Terra seca. Mesmo a atmosfera se esvairá, pois os átomos e moléculas estarão se movendo a velocidades tão altas que escaparão da Terra. No centro do Sol, a temperatura atingirá 100 milhões de graus Kelvin, e a reação triplo-α, descoberta pela americano Edwin Ernest Salpeter (1925-2008), iniciará, combinando três núcleos de hélio (partículas α) em um núcleo de carbono [3m(4He)=1,00065 m(12C)]. 

Saiba mais sobre o Sol no artigo do blog: Sol

Futuro das  Estrelas

O Sol será então uma gigante vermelha, transformando hélio em carbono no núcleo, e hidrogênio em hélio em uma fina camada mais externa. A massa do Sol não é suficiente para que a temperatura do núcleo alcance um bilhão de Kelvin, necessária para queimar o carbono. Desta forma, a estrutura final do Sol será de um pequeno núcleo de carbono e oxigênio, com uma camada externa de hélio, e outra mais externa de hidrogênio. O Sol descenderá então para a região das Anãs Brancas. 

Quando o núcleo de Ferro de uma estrela de alta massa alcança de 1,2 a 2 massas solares, ele colapsa, já que as reações no núcleo cessam e a gravidade ganha da pressão. O núcleo contrai e aquece. As camadas acima caem na direção do núcleo. O resultado é catastrófico e uma explosão acontece. Nesta fase, conhecida como supernova, há energia cedida suficiente para que novos elementos químicos sejam criados e elementos mais pesados do que o Ferro sejam produzidos. Para estrelas com massa até aproximadamente 25 massas solares, o resultado final após a explosão da supernova e ejeção das camadas externas que se encontravam ao redor do núcleo é uma Estrela de Nêutrons.

Se a estrela é ainda mais massiva, com massa 25 vezes maior do que a massa do nosso Sol, após a explosão da supernova, um Buraco Negro será produzido.

Idade do Sol e o Futuro do Sol

O Sol também é uma estrela e por isso vai morrer um dia. Quando e como isso acontecerá é uma questão que os astrônomos tentam resolver. Para chegar a esta resposta, eles criaram uma teoria, com a qual podemos entender a formação de uma estrela, o que ocorre com ela ao longo do tempo, as mudanças de brilho e tamanho, e várias outras coisas.

Algumas pessoas perguntam como se pode ter certeza de que a teoria está certa, já que, em geral, não podemos perceber as mudanças nas estrelas. Felizmente, podemos observar muitas estrelas, com várias idades diferentes. Imaginem a evolução de vida em uma família na Terra por um dia apenas: existem bebês, crianças, adolescentes, adultos e velhos. Assim podermos entender como é a vida dos seres humanos.

No começo, o Sol era uma gigantesca nuvem de gás e poeira, muitas vezes maior que o sistema solar hoje. Essa nuvem foi se contraindo e se tornando mais densa, até se transformar em uma verdadeira estrela. Isso demorou cerca de 50 milhões de anos.

A partir de então, o Sol entrou em uma fase bem tranquila, na qual ainda se encontra. Seu tamanho e sua temperatura quase não mudam. Pouco varia também a quantidade de energia que elem emite para o espaço em cada segundo, o que chamamos "luminosidade". Isso nos interessa muito, porque a vida na Terra depende da energia que vem do Sol.

O Sol tem cerca de 4,5 bilhões de anos e a estimativa de vida como estrela é de cerca de 13 a 14 bilhões de anos. 

Quantos anos ainda temos pela frente?

O nosso Sol não tem massa suficiente para se transformar em uma estrela de Nêutrons, muito menos em um buraco negro, então se transformará em uma Anã Branca.

De acordo com esses estudos ainda temos 4,5 a 5 bilhões de anos pela frente, ou até que seu hidrogênio comece a esgotar e o seu tamanho invada as órbitas de alguns planetas mais próximos até chegar perto da órbita do planeta Marte. Extinguindo assim os planetas rochosos. 

Até "cair" novamente em direção ao seu núcleo, por gravidade, ficando com o raio do tamanho do planeta Terra. Se tornando uma Anã Branca.

Simulação da evolução de uma estrela como o Sol, que passa para a fase de gigante, supergigante, ejeta uma nebulosa planetária e transforma-se em uma anã branca.

Anã Branca é o nome dado a um tipo de estrela muito menor que as estrelas comuns e com um brilho pequeno se comparado às demais. Ela e o estágio após a morte de uma estrela que não muito massiva acabou se transformando em uma nebulosa planetária.

As estrelas menos massivas como o nosso Sol, por exemplo, ao consumir todo o hidrogênio de seu núcleo, transformando-o em materiais mais pesados (como o hélio e carbono) podem se transformar em um tipo de estrelas conhecidas como Gigantes Vermelhas, compostas por um núcleo pequeno e bastante denso de carbono e camadas externas mais difusas onde ainda existe hélio e hidrogênio em fusão.

Fusão nuclear de dois átomos de Hidrogênio transformando em Hélio e liberando energia.

Mas, essas gigantes vermelhas não são grandes e massivas o suficiente para continuar fundindo o material do núcleo em outro ainda mais denso, o Sol, por exemplo, não consegue fundir o carbono e oxigênio. Mesmo assim, o tamanho do núcleo continua diminuindo. Desta forma, a densidade e pressão no núcleo aumentam cada vez mais. Quando não é mais possível que o núcleo diminua, ele se estabiliza a uma densidade de aproximadamente 1010 kg/m³ , mas a parte mais externa da estrela, continua liberando energia e consumindo hélio. Essa camada mais externa se torna instável com o aumento de radiação e aumenta drasticamente de tamanho a uma velocidade de dezenas de km/s transformando-se em uma imensa nuvem composta por materiais que antes compunham a estrela original e produtos de sua fusão.

Nesse momento, a ex-gigante vermelha é agora duas coisas diferentes: uma imensa nuvem de gás fria chamada de nebulosa planetária e um pequeno corpo celeste composto por um núcleo de carbono e ainda algum hélio e hidrogênio em fusão na crosta. 

Esse corpo celeste é a chamado de Anã branca.

ASSISTA OS VÍDEOS ABAIXO PARA ENTENDER MELHOR:

Evolução estelar do Sol

Vida e morte das estrelas

Quatro Forças que Definem as Leis do Universo

Forças Fundamentais da Natureza

Unificação das forças é possível?

Existem diversos fenômenos físicos que percebemos ao nosso redor. 

Percebemos diversas forças agindo no nosso dia a dia, para tudo tem explicações que são estudadas a séculos, milênios...E perguntas que não querem calar: 

O que rege o universo? 

Que forças são as mais importantes?

Existem quatro forças fundamentais na natureza:

São elas Força Gravitacional, Força Eletromagnética, Força Fraca e Força Forte.

Vamos detalhar cada uma delas e tentar explicar de forma compreensível para todos.

A primeira, já que o blog trata de Astronomia, vamos começar falando da Força Gravitacional:

Força Gravitacional

Essa força explica a atração gravitacional dos objetos, astros e estrelas, que se atraem por causa de suas massas, o exemplo do Sistema Solar onde temos uma estrela, o Sol, que atrai todos os objetos por causa de sua grande massa, cerca de 99,86% da massa do sistema solar se concentra na nossa estrela.

Assim o Sol atrai todos os objetos, como todos os objetos atraem o Sol, ou seja, o Sol atrai a Terra e a Terra atrai o Sol.

Força gravitacional é igual a constante gravitacional (G= 6,67 × 10^-11 Nm/kg² ) que multiplica o produto das massas dividido pela distância elevada ao quadrado.

A teoria clássica da gravitação é a lei de Newton da Gravitação Universal. Sua generalização relativística é a teoria da Gravitação de Einstein, também chamada de Teoria da Relatividade Geral de Einstein. 

Força eletromagnética

A força eletromagnética é um tipo de interação que envolve diretamente as seguintes partículas elementares: prótons e elétrons. A atração ou repulsão entre corpos em razão de suas cargas elétricas e/ou sua magnetização é denominada força eletromagnética.

Eletromagnetismo é o ramo da física que estuda unificadamente os fenômenos da eletricidade e do magnetismo. Esta teoria baseia-se no conceito de campo eletromagnético, a interação conjunta entre os campos elétrico e magnético. Tal interação é regida pelas quatro equações de Maxwell.

 

Campo elétrico e magnético de uma partícula em movimento.

Diferentemente da força gravitacional, que sempre é atrativa, a força eletromagnética pode ser atrativa ou repulsiva, dependendo do sinal das cargas envolvidas. Por exemplo, no caso de dois elétrons a força será repulsiva, já que ambos possuem carga negativa. Entre um elétron e um próton teremos uma atração, considerando que o próton possui carga positiva. 

Essa ideia também é válida para ímãs: pólos iguais se repelem (Sul com Sul, por exemplo) e pólos diferentes se atraem, como no caso de pólo Sul com pólo Norte. Coulomb também conseguiu medir com precisão a força entre duas cargas estacionárias, obtendo uma relação muito parecida com a obtida por Newton para a interação gravitacional.

A interação das cargas elétricas geram campos elétricos e magnéticos, por consequência forças elétricas e forças magnéticas.

Força de interação entre as cargas elétricas, pode ser de atração (sinais diferentes) ou repulsão (sinais iguais).

Lei de Coulomb, Força elétrica.

Mas quando as cargas estão em movimento, temos o surgimento da força magnética.

Força magnética, só existe com carga elétrica em movimento.

Em 1820, o físico dinamarquês Hans Christian Öersted descobriu que a corrente elétrica num condutor está associada a um campo magnético. Dez anos mais tarde, Michael Faraday, físico inglês, e Joseph Henry, físico norte-americano, descobriram que a variação de um campo magnético induz uma corrente elétrica num condutor. Com a união desses estudos surgiu o eletromagnetismo. Tanto a força eletrostática quanto a força magnética estão relacionadas a partículas carregadas - e ambas representam dois aspectos do eletromagnetismo.

Seguindo a concepção de Universo formulada por Newton onde todo efeito observado na matéria obedece aos efeitos de forças exercidas por objetos situados à distância a teoria eletromagnética propôs que as atrações e repulsões magnéticas e elétricas resultavam de interações mútuas nos corpos através do espaço.

Neste contexto se deu a busca da causa final dessas forças, procurando-se similaridades entre a massa gravitacional de Newton e os mecanismos de interação eletromagnética entre os corpos.

Força Fraca

Força desenvolvida entre os léptons e os hádrons é denominada força nuclear fraca.

As forças fracas são aquelas que explicam os processos de decaimento radiativo, tais como o decaimento beta nuclear, o decaimento do píon, do múon e de várias partículas "estranhas". É interessante notar que esta força não era conhecida pela física clássica e que sua formulação como teoria é estritamente quântica. 

No decaimento beta, a força nuclear fraca é responsável pela emissão de elétrons em algumas substâncias radioativas.

O alcance efetivo da força fraca é limitado a distâncias subatômicas e é menor que o diâmetro de um próton. É uma das quatro forças fundamentais da natureza, ao lado da interação forte, eletromagnetismo e gravitação.

Abaixo uma tabela com as partículas elementares da matéria.

Partículas elementares

Força Forte

A força que mantém a coesão nuclear e a união entre quarks é denominada força nuclear forte.

As forças fortes são aquelas responsáveis pelos fenômenos que ocorrem a curta distância no interior do núcleo atômico. A estabilidade nuclear está associada à força forte. É ela que mantém o núcleo unido evitando que os prótons que os constituem, por possuírem a mesma carga elétrica, simplesmente sofram uma intensa repulsão e destruam o próprio átomo. 

Se a força forte não existisse a matéria que forma o Universo, tal como o conhecemos, também não existiria. Prótons e nêutrons não conseguiriam se formar. Nós, seres humanos, não poderíamos existir. 

Os prótons possuem cargas positivas causando repulsão mútua entre eles, a força que os mantém coesos no núcleo atômico é chamada força nuclear forte.

A força forte, ao contrário das outras forças fundamentais da natureza (eletromagnética, fraca e gravidade) não fica menos poderosa com a distância de seu alcance (que é do tamanho de um hádron). 

A explicação é que a quantidade de trabalho realizado contra uma força de 10000 Newtons (sobre o peso de uma tonelada métrica de massa sobre a superfície da Terra) é o suficiente para criar novas partículas pelo choque entre elas. 

Unificação das Forças

Cientistas estão tentando unificar as forças fundamentais; mas as tentativas ainda não obtiveram sucesso, pois a força gravitacional ainda não pode ser unificada, somente as outras três forças.

Cabe a nós aguardarmos o que o mundo científico nos reserva e se a unificação das quatro forças fundamentais será possível.

Assista aos vídeos para aprender um pouco mais sobre esses assuntos:

Termometria "Temperatura x Calor"

Termologia ou Termometria

Calor 

O calor é a energia térmica que passa de um corpo com maior temperatura para outro com menor temperatura. Quando não há diferença de temperatura entre dois corpos, não existe calor.

Temperatura

A temperatura, por sua vez, é uma grandeza física a qual designa a energia cinética (movimento ou agitação) das moléculas e o estado térmico de um corpo (quente ou frio).

Quanto mais quente (alta temperatura) se apresenta o corpo, maior será sua energia cinética, ou seja, a agitação moléculas; e, quanto mais frio (baixa temperatura), menor será a agitação molecular.

Quanto maior é a temperatura, maior é o grau de agitação molecular, aumentando também a sua energia, a matéria no estado sólido é pouco agitada, líquido agita mais e no estado gasoso é mais agitado.

E o menor estado de energia possível é no zero absoluto.

Lembrando que a matéria tem um grau de agitação natural.

No Sistema Internacional de Unidades (SI) a temperatura pode ser medida em Celsius (°C), Kelvin (K) ou Fahrenheit (°F).

No Brasil, a escala de temperatura utilizada é Celsius, cujo ponto de fusão da água apresenta o valor 0° e o ponto de ebulição 100°. Abaixo as três escalas e o seus pontos de fusão e ebulição:

Escalas Termométricas e seus pontos de fusão e ebulição da água.

Sensação térmica

É o que podemos identificar através do corpo, ou seja, dos sensores que temos na pele e está relacionada com frio e calor. A temperatura influencia diretamente com a sensação térmica, pois o corpo humano está a uma temperatura de aproximadamente 36ºC ou 36,5ºC, variando da interna do corpo para os membros mais externos (pontas dos dedos das mãos e dos pés).

Sem esses sensores não conseguiríamos saber se um prato de sopa está quente demais, se o café está em uma temperatura agradável e não nos queimaria a boca ao comer e beber. Esses sensores nos avisam antes mesmo de tocar na pele se está frio ou calor, quente ou gelado.

Sensação térmica ou temperatura aparente é a forma como os nossos sentidos percebem a temperatura do ar, e que pode diferenciar da temperatura real. Tal se deve a condicionantes climatéricos que afetam a transferência de calor entre o corpo e o ar: como são a umidade, a densidade e a velocidade do vento.

Equilíbrio térmico

O equilíbrio térmico, também chamado de equilíbrio termodinâmico, é quando dois corpos ou substâncias atingem a mesma temperatura, ou seja, significa o exato momento em que dois corpos atingem a mesma temperatura.

Este conceito da termodinâmica está relacionado com a transferência de calor espontânea (energia térmica) que ocorre entre dois corpos em contato.

Nesse processo, o corpo mais quente transfere calor para o corpo mais frio até que ambos tenham a mesma temperatura.

Zero absoluto

Numa escala progressiva, o zero absoluto é a temperatura de menor energia possível. Teoricamente, seria a temperatura na qual a entropia atingiria seu valor mínimo que, segundo a interpretação clássica, a energia cinética e térmica mutuamente equivalem a zero.

Na escala termodinâmica de temperatura, graduada em Kelvin, o zero absoluto equivale a 0 K, -273,15 ºC, ou, ainda, -459,67 ºF.

Assista os vídeos indicados:

1 vídeo:  calor e temperatura

2 vídeo: sensação térmica e equilíbrio térmico