Urano e Netuno, informações básicas.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
INTRODUÇÃO A GEOLOGIA
URANO, NETUNO E SEUS RESPECTIVOS SATÉLITES.
DOMINICK CUNHA
EDUARDO ERNESTO UVULA
JABER FELIPE FAKER LAVADO
LUCAS MAGALHÃES
FORTALEZA
2015

2. 1 INTRODUÇÃO
O presente trabalho tem por objetivo explicar de maneira simples a formação
e as características dos planetas Urano, Netuno e de suas respectivas luas. O
trabalho é um resumo do seminário apresentado na disciplina CG-0515 – Introdução
à Geologia ministrada pelo professor doutor Michael Vandesteen Silva Souto no ano
de 2015, em Fortaleza, Ceará.

3. 2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Urano
2.1.1 Descobrimento
Antes de ser realmente descoberto, Urano já havia sido observado diversas
vezes, mas geralmente confundido com uma estrela. No ano de 1690, o astrônomo
inglês John Flamsteed já o observou, no entanto lhe registrou como uma estrela.
Urano foi o primeiro planeta a ser descoberto com um telescópio, anos mais tarde.
Foi Sir Willian Herschel que o descobriu no ano de 1781, no dia 13 de março. Para
isso, ele utilizou um telescópio que havia sido produzido por ele mesmo. Inicialmente
ele acreditava ser um cometa, mas após ter comunicado outros astrônomos
europeus sobre a descoberta, a comunidade científica desenvolveu suas pesquisas
até que em 1783 o próprio Willian Herschel o reconheceu como planeta.
2.1.2 Nomeação
Herschel havia proposto que o planeta se chamasse George, em referência
ao seu mais novo patrão, o Rei Jorge III da Grã Bretanha. Porém, fora das terras
britânicas o nome não se popularizou. Foi quando o astrônomo alemão Johann Elert
Bode, que havia calculado sua órbita, propôs o nome Urano, em referência ao deus
romano do céu. Ele argumentou dizendo que Saturno era pai de Júpiter, e foi
homenageado, este novo planeta merecia ser uma homenagem ao pai de Saturno.
2.1.3 Características Gerais
 Diâmetro equatorial 51 118 km
 Área da superfície 8,115x109
 Volume 6,833x10¹³
 Massa 8,8610x1025
 Densidade Média 1,27 g/cm³
 Gravidade equatorial 8,69 m/s² - 0,886 G
 Dia sideral 0,71833 dias – 17h 14min 24s
 Velocidade de escape 21,3 km/s
 Inclinação axial 97,77°
 Temperatura média -220 ºC / -224 ºC min / -216 ºC max

4.  Magnitude aparente 5,9 a 5,32
2.1.4 Características orbitais
 Semieixo maior 2 876 679 082 km 19,22941195 UA
 Perélio 2 748 938 461 km 18,37551863 UA
 Afélio 3 0044 19 704 km 20,08330526 UA
 Excentricidade 0,044405586
 Período orbital 30799,095 dias 84,323326 anos
 Período sinódico 369,66 dias2
 Velocidade orbital média 6,812 km/s
 Inclinação Eclíptica: 0,772556°
 Equador solar: 6,48°
 Plano invariável: 1,023 °
 Argumento do periastro 96,541318°
 Longitude do nó ascendente 73,989821°
2.1.5 Visibilidade
Urano não é visível a olho nu. Sua magnitude alcançou 5,9, no entanto não
entrou na faixa de visibilidade a olho nu, que é de 6,5. Com telescópios amadores a
partir de 25cm de diâmetro da objetiva já é capaz de vê-lo com boa distinção,
inclusive suas duas maiores luas, Titânia e Oberon.
2.1.6 Estrutura interna

5. Urano é o segundo planeta menos denso, atrás apenas de Saturno. Isso
indica que ele é principalmente constituído de gelos, como água, amônia e metano.
O núcleo representa um tamanho bem pequeno em relação ao manto e à atmosfera.
O manto é formado por um fluído constituído de água, amônia e outros voláteis,
apresentando alta condutividade elétrica.
2.1.6.1 Calor Interno
Não se sabe até hoje o motivo exato de Urano emitir um calor interno
acentuadamente menor do que outros planetas. Urano possui a menor temperatura
registrada dos planetas do sistema solar.
2.1.7 Atmosfera
Através da técnica de sensoriamento remoto é possível identificar uma
atmosfera em Urano. Ela pode ser dividida em três partes: troposfera, que varia
entre -300 a 50km; estratosfera que varia de 50 a 4000km; e termosfera para
altitudes superiores a 4000km. Ela é composta por elementos distintos do resto do
planeta, sendo formada principalmente por hélio e hidrogênio molecular, tendo ainda
metano como um terceiro elemento. O metano é que dá a luz azul no nosso
espectro de luz visível.
2.1.8 Anéis planetários
Urano foi o segundo planeta a ser descoberto anéis em torno, após Saturno.
No ano de 1789 Herschel chegou a documentar que havia visto provavelmente um
anel, mas não conseguiu observar em seguida. Ele chegou a calcular o tamanho, o
ângulo em relação a Terra e também sua cor, vermelha. Porém nada ficou
comprovado. Apenas no ano de 1977 ele foi descoberto por acidente. Em 2005 o
telescópio Hubble detectou mais anéis que estavam ocultos e hoje totaliza 13 anéis.
2.1.9 Magnetosfera
Netuno possui um campo magnético, conforme descoberto a partir de dados
enviados pela Voyager 2. Ele se origina possivelmente do movimento de fluidos
ionizados no interior do planeta.

6. 2.1.10 Satélites naturais
Urano tem atualmente 27 satélites naturais reconhecidos. Seus nomes foram
escolhidos a partir de personagens das obras de Shakespeare e Alexander Pope. As
cinco principais luas são Titânia, Miranda, Ariel, Umbriel e Oberon. Uma curiosidade
é que a massa somada dessas luas é bem pequena, a menor entre os planetas
gasosos. As 5 principais somadas não chegam ao tamanho de Tritão, principal lua
de Netuno. A maior entre elas é Titânia, a oitava maior do sistema solar. As luas são
compostas aproximadamente por 50% gelo (amônia e dióxido de carbono) e 50%
rocha.
(Comparação dos tamanhos das luas de Urano com o planeta. Da esquerda pra direita: Puck,
Miranda, Ariel, Umbriel, Titânia e Oberon.)

7. Os satélites ficam divididos em três grupos:
a) Internos: totalizam treze satélites, que são pequenos e escuros, sua
origem e propriedades são compartilhadas com os anéis.
b) Grandes satélites: totalizam cinco satélites, inclusive Titânia, o maior
deles. São considerados grandes satélites porque possuem equilíbrio
hidrostático, e quatro deles mostram sinais de atividade interna, como
vulcanismo e formação de cânions em sua superfície.
c) Satélites irregulares: totalizam nove satélites. Possuem órbitas elípticas
e inclinadas, que ficam localizadas a uma grande distância do planeta.
2.2 Netuno
2.2.1 Descobrimento
Após o descobrimento de Urano, os astrônomos começaram a investigar e
calcular sua órbita e movimentos. No entanto, os cálculos não batiam com as
posições observadas, o que sugeria que havia outro corpo celeste que influenciava
sua órbita. Apenas no ano de 1843 o astrônomo John Couch Adams da
Universidade de Cambridge se propôs a encontrar tal corpo celeste. Em 1846 o
astrônomo Johann Gottfried Galle identificou com um telescópio pela primeira vez o
planeta.
2.2.2 Nomeação
Inicialmente, Netuno ficou conhecido apenas como planeta externo a Urano.
O primeiro a sugerir o nome foi Galle, propondo o nome Jano, em referência a um
deus. Outro nome proposto foi Oceano, pelo astrônomo James Challis.
Posteriormente foi denominando Le Verrier, em homenagem ao astrônomo francês
Urbain Le Verrier, que reivindicava sua descoberta. Até que em 29 de Dezembro de
1846, Friedrich von Struve se colocou a favor do nome Netuno, sugerido por Le
Verrier, em referência ao deus romano dos mares Netuno, identificado com o grego
Poseidon.
2.2.3 Características físicas
 Diâmetro equatorial 49 528 km
 Área da superfície 7,6183×109 km²

8.  Volume 6,254×10¹³ km
 Massa 1,0243×1026 kg
 Densidade média 1,638 g/cm³
 Gravidade equatorial 11,15 m/s² - 1,14 G
 Dia sideral 0,6713 - dia 16h 6min 36s
 Velocidade de escape 23,5 km/s
 Inclinação axial 28,32°
 Temperatura: média -201,15 ºC e min -221,3 ºC
 Magnitude aparente 8,02 a 7,78
2.2.4 Características orbitais
 Semieixo maior 4 5034 436 61 km 30,0 366 151 UA
 Perélio 4 452 940 833 km 29,76 607 095 UA
 Afélio 4 553 946 490 km 30,44 125 206 UA
 Excentricidade 0,011 214 269
 Período orbital 60 190,03 dias (164,79 anos)
 Período sinódico 367,5 dias1
 Velocidade orbital média 5,43 km/s
 Inclinação Eclíptica: 1,767 975°
 Equador solar: 6,43°
 Plano invariável: 0,72°
 Argumento do periastro 265,646 853°
 Longitude do nó ascendente 131,794 310°
2.2.5 Visibilidade
Como apresenta baixa magnitude, Netuno não é visível a olho nu. Foi apenas
depois de ter observado a órbita de Urano, e detectar um possível corpo celeste que
influenciasse sobre sua órbita que Netuno passou a ser observado. Até hoje a única
sonda espacial que visitou o planeta foi a Voyager 2. Hoje em dia o telescópio
Hubble e outros espalhados fazem sua visualização, bem como de suas
tempestades.
2.2.6 Estrutura interna

9. A estrutura interna é representada da mesma forma que a de Urano, pois eles
se assemelham muito. No entanto, Netuno possui mais massa que Urano, portanto é
mais denso. Isso nos permite inferir que sua constituição deve ser principalmente
água, metano e amônia. Ou ainda que o núcleo seja ligeiramente maior do que o de
Urano, e possui mais materiais rochosos em seu núcleo.
Além disso, outra curiosidade sobre o núcleo é que ele emite 2,6 vezes mais
radiação do que recebe do sol. Portanto, sua atividade atmosférica é influenciada
pela radiação emitida pelo núcleo, o que explica a grande variação de eventos
meteorológicos sobre o planeta. Até hoje não se sabe o porquê desta energia
interna gerada.
2.2.7 Atmosfera
A atmosfera de Netuno, que correspondendo acerca de 15% do raio, é
composta por 79% de hidrogênio, aproximadamente 18% de hélio e a maior parte
restante por metano. E é justamente esse metano que deixa o espectro de luz visível
azul. Suas características são bem semelhantes a de Urano. No entanto, tenta-se
descobrir algum outro elemento que contribua com essa coloração, pois Urano
possui metano em sua constituição atmosférica e, no entanto, sua coloração é mais
branda.

10. (Foto feita pela sonda Voyager 2. Representa nuvens de metano sobre Netuno.)
O que diferencia bastante a atmosfera de Netuno a de Urano são as fortes
tempestades que varrem o planeta. Além disso, observa-se a presença de
tempestades ciclônicas e nuvens, que tem suas características bem visíveis. Sua
atmosfera estende-se numa profundidade de 5000 quilômetros. A camada mais
superior possui uma alta temperatura, assim como os outros planetas gasosos.
Contudo, até hoje não se sabe o motivo desta alta temperatura. Atribui-se ao campo
magnético do planeta.
(Registro da Grande Mancha Escura, localizada à esquerda. Um pouco mais abaixo, outro
evento meteorológico, a Pequena Mancha Escura, com um ciclone. O registro foi feito pela sonda
Voyager 2. Estas manchas já não existem mais.)

11. 2.2.8 Anéis planetários
Foi somente com a sonda Voyager 2 que se foi possível identificar o que se
suspeitava desde 1980, que Netuno possuía anéis. Os anéis são compostos por
partículas de poeira cósmica que são escuras e refletem pouca luz, possivelmente
formadas por gelo e metano. Suspeita-se que a formação dos anéis é recente, há
mais ou menos um milhão de anos. Este sistema de anéis apresenta-se instável.
2.2.9 Magnetosfera
O campo magnético de Netuno também foi identificado pela Voyager 2. Assim
como Urano, sua atividade magnética se deve aos fluídos ionizados constituintes do
planeta. No entanto, a distribuição de seu campo magnético é bem complexa.
Abaixo uma figura que tenta explicitar isso, em comparação aos outros planetas.

12. 2.2.10 Satélites naturais
Netuno possui ao total catorze satélites, que podem ser divididos em dois
grupos:
a) Regulares: totalizam sete satélites, que são internos e seguem órbitas
prógradas pouco inclinadas e excêntricas.
Em ordem de distância, os satélites são Náiade, Talassa, Despina,
Galateia, Larissa, S/2004 N 1 e Proteu. Proteu é o segundo maior satélite,
enquanto S/2004 N 1 é o menor satélite de Netuno. Somente Larissa, com
200km de diâmetro e Proteu, com 400km de diâmetro, puderam ser vistos.
Larissa é alongado, enquanto Proteu não é muito alongado, mas não é
esférico. Possui várias crateras, sendo que a sua maior possui 150km de
diâmetro.
b) Irregulares: totalizam os sete satélites restantes, nos quais se inclui Tritão,
o maior satélite netuniano. Estes satélites possuem a órbita distante de
Netuno, sendo essa órbita bem inclinada e excêntrica. A única exceção é
Tritão, que possui órbita quase circular e próxima a Netuno, com o
movimento retrógrado. O que indica que Tritão foi capturado pela órbita de
Netuno. A ordem de distância das luas ao planeta é a seguinte: Tritão,
Nereida, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso e Psámata.
Tritão com certeza é a lua mais importante desse planeta, ela foi a
segunda lua a ser descoberta que possui atmosfera. Essa atmosfera é
composta por nitrogênio, metano e pequenas quantidades de monóxido de
carbono. Além disso, percebe-se que Tritão possui núcleo vivo, pois em
sua superfície encontra-se acidentes geográficos, tais como calotas
polares no sul, planícies cortadas por escarpas e grabens, além de
processos endógenos como criovulcanismos. A sonda Voyager 2
identificou em sua superfície gêiseres, que lançam plumas a uma altura de
8km. Tritão possui uma alta densidade, de 2g/cm³, o que nos indica que
rochas constituem 2/3 de sua massa, enquanto gelo constitui o terço
restante.

14. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Neptune and the Dwarf Planets (em Inglês). [S.l.]: Britannica Educational Publishing,
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IRWIN, Patrick. Giant planets of our Solar System: Atmospheres, structure
and composition (em Inglês). 2 ed. [S.l.]: Springer, 2009. 428 p. ISBN 978-3-540-
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em 2015-03-20.