--- title: "O Sistema Solar" book: "Física do ensino fundamental" subject: physics language: pt chapter: 26 exercises: 11 source: https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar --- # Capítulo 26 — O Sistema Solar A Terra, você já sabe, dá uma volta por ano em torno do Sol. Mas será que ela viaja sozinha? Olhe para cima numa noite limpa: entre os brilhos fixos, algumas [luzes](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) fortes andam devagar de uma semana para a outra. Os antigos as chamavam de errantes; nós as chamamos de [planetas](#def-g4-solar-system-planet) — mundos girando em torno do mesmo Sol que nós. ## 26.1 Uma estrela, oito planetas **Definição 26.1 (Estrela).** Uma *estrela* é uma bola gigantesca de material incandescente que fabrica a própria [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) — uma verdadeira [fonte de luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source). O Sol é uma estrela: a nossa estrela, perto o bastante para esquentar o nosso rosto. (As outras estrelas da noite ganham um capítulo só delas no ano que vem.) **Definição 26.2 (Planeta).** Um *planeta* é um mundo grande e redondo que viaja em torno de uma [estrela](#def-g4-solar-system-star) e não fabrica [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) nenhuma — vemos os planetas, como vemos a [Lua](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/11-a-lua-no-ceu#def-g2-moon-in-the-sky-moon), pela [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) do Sol que eles devolvem. A Terra é um planeta. **Definição 26.3 (O Sistema Solar).** O *Sistema Solar* é o Sol junto com tudo o que viaja em torno dele: os oito [planetas](#def-g4-solar-system-planet) — em ordem: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno — mais as luas deles e uma multidão de rochas menores e bolas de gelo. ![O Sol e os seus oito planetas, em ordem — desenhados ombro a ombro aqui, embora na verdade cada órbita fique muito, muito além da anterior.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/fig-e4543aeb8ae1.svg) *O Sol e os seus oito [planetas](#def-g4-solar-system-planet), em ordem — desenhados ombro a ombro aqui, embora na verdade cada órbita fique muito, muito além da anterior.* **Proposição 26.4 (Os hábitos dos planetas).** Os [planetas](#def-g4-solar-system-planet) têm hábitos organizados: cada um viaja em torno do Sol pela sua própria estrada quase circular, todos giram no mesmo sentido e todas as estradas ficam quase num mesmo plano — como anéis desenhados num mesmo tampo de mesa. E quanto mais longe do Sol está a estrada de um [planeta](#def-g4-solar-system-planet), mais tempo ele leva para dar uma volta: Mercúrio dá a volta em $88$ dias, a Terra em um ano, o distante Netuno em $165$ anos. **Exemplo 26.5 (Planetas rochosos e gigantes gasosos).** Os quatro [planetas](#def-g4-solar-system-planet) de dentro — Mercúrio, Vênus, Terra, Marte — são bolas de rocha, pequenas e sólidas: mundos em que se poderia pisar. Os quatro de fora — Júpiter, Saturno, Urano, Netuno — são os *gigantes*: bolas enormes feitas quase só de [gás](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/14-solidos-liquidos-gases#def-g3-solids-liquids-gases-gas) espesso, sem chão nenhum onde pisar. Júpiter, o maior, engoliria mais de mil Terras; Saturno usa os seus famosos anéis brilhantes — incontáveis pedacinhos de gelo girando em volta dele como uma multidão de luas minúsculas. ![Os rostos reais do Sol e dos seus oito planetas, fotografados por sondas espaciais (tamanhos e distâncias fora de escala; Vênus aparece como um mapa de radar — as nuvens dele escondem o chão). Fotos: NASA (domínio público).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/img-d1ebe2a831a9.jpg) ![Mercúrio](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/img-de672d663076.jpg) ![Vênus](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/img-5044cdf1be2a.jpg) ![Terra](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/img-6ea4b7215b88.jpg) ![Marte](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/img-21a9fd03c58d.jpg) ![Júpiter](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/img-444e41635e96.jpg) ![Saturno](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/img-c9824eb3c4ef.jpg) ![Urano](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/img-25d440f850e2.jpg) ![Netuno](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/img-bd4eed5e7525.jpg) *o Sol, a nossa [estrela](#def-g4-solar-system-star)* *Mercúrio* *Vênus* *Terra* *Marte* *Júpiter* *Saturno* *Urano* *Netuno* *Os rostos reais do Sol e dos seus oito [planetas](#def-g4-solar-system-planet), fotografados por sondas espaciais (tamanhos e distâncias fora de escala; Vênus aparece como um mapa de radar — as nuvens dele escondem o chão). *Fotos: NASA (domínio público).** **Exemplo 26.6 (Luas não são planetas).** A nossa [Lua](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/11-a-lua-no-ceu#def-g2-moon-in-the-sky-moon) gira em torno da *Terra*, e não do Sol diretamente — então ela não é um [planeta](#def-g4-solar-system-planet), e sim uma *lua*, uma companheira de [planeta](#def-g4-solar-system-planet). Outros [planetas](#def-g4-solar-system-planet) têm luas próprias: Marte tem duas pequenininhas, Júpiter e Saturno têm dezenas cada um. Uma lua pertence ao seu [planeta](#def-g4-solar-system-planet); o [planeta](#def-g4-solar-system-planet) pertence ao Sol. ## 26.2 O tamanho do longe **Método 26.7 (Um modelo em escala do Sistema Solar).** As distâncias entre os [planetas](#def-g4-solar-system-planet) são enormes — milhões de quilômetros. Para senti-las, construa um modelo em escala do [Sistema Solar](#def-g4-solar-system-family) numa praça, encolhendo todos os tamanhos e todas as distâncias pelo mesmo fator: 1. deixe o Sol ser uma bola de futebol colocada no portão; 2. aí a Terra é um grão de pimenta — e, para colocá-lo no lugar certo, caminhe uns $30$ passos largos a partir da bola; 3. Mercúrio, uma cabeça de alfinete, fica a uns $12$ passos da bola; Júpiter, uma bolinha de gude, a uns $150$ passos; Netuno, uma continha, a uns $900$ passos — quase um quilômetro de distância! Percorra o caminho a pé e sinta o que desenho nenhum mostra: o [Sistema Solar](#def-g4-solar-system-family) é quase inteiramente espaço vazio, com mundos minúsculos muito distantes uns dos outros. Nesse modelo, um passo largo representa cerca de cinco milhões de quilômetros de espaço de verdade. ![O modelo em escala: encolha o Sol até virar uma bola de futebol, e o Sistema Solar inteiro cabe numa praça — por pouco.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-solar-system/fig-ec911ee18ecf.svg) *O modelo em escala: encolha o Sol até virar uma bola de futebol, e o [Sistema Solar](#def-g4-solar-system-family) inteiro cabe numa praça — por pouco.* **Exemplo 26.8 (Os errantes no nosso céu).** Vênus costuma ser a primeira “[estrela](#def-g4-solar-system-star)” da noite, brilhando forte a oeste depois do [pôr do sol](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/4-dia-e-noite-o-sol#def-g1-day-and-night-daynight) — tão brilhante porque é a nossa vizinha mais próxima, embrulhada em nuvens brancas que devolvem a [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) do Sol com generosidade. Marte brilha com um alaranjado fraco; Júpiter e Saturno brilham firmes e fortes. Observe um deles por algumas semanas contra as [estrelas](#def-g4-solar-system-star) fixas: ele anda — é exatamente esse andar que deu aos [planetas](#def-g4-solar-system-planet) o nome antigo deles. **Observação 26.9 (Um retrato antigo, redesenhado).** Durante quase toda a história, as pessoas colocaram a Terra no centro de tudo, com o Sol, a [Lua](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/11-a-lua-no-ceu#def-g2-moon-in-the-sky-moon) e os [planetas](#def-g4-solar-system-planet) girando em volta de nós. Os observadores atentos dos errantes descobriram que esse retrato rangia — os [planetas](#def-g4-solar-system-planet) às vezes andam *para trás* por um tempo, o que é difícil de explicar com a Terra entronizada no meio. O retrato com o Sol no centro, que você acabou de aprender, explicou as andanças de um jeito simples, e está entre as ideias mais ousadas que a humanidade já aceitou: a nossa casa não é o centro — ela é o terceiro [planeta](#def-g4-solar-system-planet) a partir do Sol. ## 26.3 Exercícios **Exercício 26.1 ★.** Qual é a diferença entre uma [estrela](#def-g4-solar-system-star) e um [planeta](#def-g4-solar-system-planet)? Qual dos dois é o Sol? E a Terra? **Solução de Exercício 26.1.** Uma [estrela](#def-g4-solar-system-star) fabrica a própria [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source); um [planeta](#def-g4-solar-system-planet) não fabrica nenhuma e viaja em torno de uma [estrela](#def-g4-solar-system-star), brilhando só pela [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) do Sol que devolve. O Sol é uma [estrela](#def-g4-solar-system-star); a Terra é um [planeta](#def-g4-solar-system-planet). **Exercício 26.2 ★.** Recite os oito [planetas](#def-g4-solar-system-planet) em ordem a partir do Sol. Qual é o nosso? **Solução de Exercício 26.2.** Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno — o nosso é o terceiro, a Terra. **Exercício 26.3 ★.** Quais [planetas](#def-g4-solar-system-planet) são pequenos e rochosos? Quais são os gigantes gasosos? Diga o maior de todos e o que tem os anéis famosos. **Solução de Exercício 26.3.** Rochosos: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte. Gigantes: Júpiter, Saturno, Urano, Netuno. O maior: Júpiter. Os anéis: Saturno. **Exercício 26.4 ★.** Por que a [Lua](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/11-a-lua-no-ceu#def-g2-moon-in-the-sky-moon) não é contada entre os [planetas](#def-g4-solar-system-planet)? Em torno de quem ela gira? **Solução de Exercício 26.4.** Ela gira em torno da Terra, e não do Sol diretamente — então é uma lua, companheira de um [planeta](#def-g4-solar-system-planet), e não um [planeta](#def-g4-solar-system-planet). **Exercício 26.5 ★.** Mercúrio dá a volta no Sol em $88$ dias, a Terra em $365$, Netuno em $165$ anos. Qual hábito dos [planetas](#def-g4-solar-system-planet) esses números mostram? **Solução de Exercício 26.5.** Quanto mais longe do Sol está a estrada, mais demorada é a volta: o próximo Mercúrio corre a volta depressa, o distante Netuno leva vidas inteiras. **Exercício 26.6 ★.** No modelo em escala da praça, o que faz o papel do Sol, e a quantos passos fica a Terra? Do que o [Sistema Solar](#def-g4-solar-system-family) é quase todo feito, em termos de espaço? **Solução de Exercício 26.6.** Uma bola de futebol faz o papel do Sol; a Terra (um grão de pimenta no modelo) fica a uns $30$ passos largos de distância. Em termos de espaço, o [Sistema Solar](#def-g4-solar-system-family) é quase inteiramente espaço vazio. **Exercício 26.7 ★.** Vênus brilha lindamente e, mesmo assim, não é [estrela](#def-g4-solar-system-star). De onde vem a [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) dele? (Uma velha conhecida responde: pense na [Lua](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/11-a-lua-no-ceu#def-g2-moon-in-the-sky-moon).) **Solução de Exercício 26.7.** Do Sol: Vênus, como a [Lua](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/11-a-lua-no-ceu#def-g2-moon-in-the-sky-moon), só devolve a [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) do Sol — e as nuvens brancas dele a devolvem com tanta generosidade que ele brilha mais que qualquer [estrela](#def-g4-solar-system-star) de verdade no nosso céu do começo da noite. **Exercício 26.8 ★.** Como você poderia descobrir, observando o céu por algumas semanas, que uma [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) forte é um [planeta](#def-g4-solar-system-planet) e não uma [estrela](#def-g4-solar-system-star)? **Solução de Exercício 26.8.** Observando-a contra os brilhos fixos por algumas semanas: um [planeta](#def-g4-solar-system-planet) anda devagar entre eles — ele erra pelo céu — enquanto as [estrelas](#def-g4-solar-system-star) de verdade guardam os seus lugares nos desenhos do céu. **Exercício 26.9 ★.** No modelo da praça, Júpiter fica a uns $150$ passos e a Terra a uns $30$. Aproximadamente quantas vezes mais longe do Sol está Júpiter em relação à Terra? **Solução de Exercício 26.9.** $150 \div 30 = 5$: Júpiter está cerca de cinco vezes mais longe do Sol que a Terra. **Exercício 26.10 ★★.** Um colega desenha o [Sistema Solar](#def-g4-solar-system-family) com os oito [planetas](#def-g4-solar-system-planet) bem juntinhos em volta do Sol, como no primeiro desenho do capítulo, e pergunta por que as sondas levam anos para chegar aos [planetas](#def-g4-solar-system-planet) de fora. Explique a ele com o modelo em escala da praça — sobre o que quase todos os desenhos do [Sistema Solar](#def-g4-solar-system-family) mentem, e por que eles precisam mentir? **Solução de Exercício 26.10.** Quase todos os desenhos mentem sobre as distâncias: desenhada em escala, uma página que mostrasse a órbita de Netuno encolheria os [planetas](#def-g4-solar-system-planet) até virarem pontinhos invisíveis — então os artistas espremem as órbitas para conseguir mostrar os mundos. Na verdade — como o modelo percorrido a pé mostra — os [planetas](#def-g4-solar-system-planet) viajam num vazio imenso: até a [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) e as sondas rápidas precisam atravessar centenas de “passos” de nada, e isso leva anos. **Exercício 26.11 ★★.** Quando se acreditava que a Terra ficava no centro de tudo, qual enigma da observação do céu rangia contra esse retrato? Como pôr o Sol no centro dissolveu o enigma — e o que o novo retrato nos custou em orgulho? **Solução de Exercício 26.11.** Os errantes às vezes andam para trás em relação às [estrelas](#def-g4-solar-system-star) durante semanas — algo desajeitado de explicar com tudo girando em volta de uma Terra entronizada. Com o Sol no centro, o andar para trás é uma simples ultrapassagem: a Terra, numa estrada interna mais rápida, passa por um [planeta](#def-g4-solar-system-planet) mais lento de fora, que então *parece* deslizar para trás. O custo: abrir mão do centro — aceitar que a nossa casa é o [planeta](#def-g4-solar-system-planet) número três.