Lição de casa da aula: Exoplanetas Física

Nesta atividade, nós vamos praticar a descrever e determinar as propriedades de diferentes tipos de exoplanetas.

Questão 1

TRAPPIST-1e é um exoplaneta que orbita a estrela TRAPPIST-1. O exoplaneta orbita a estrela em uma órbita aproximadamente circular a uma distância de 0,029 ua.

O TRAPPIST-1e orbita sua estrela em um raio orbital menor ou maior do que o raio orbital da Terra ao redor do Sol?

  • AUm raio orbital menor
  • BUm raio orbital maior

Use a fórmula 𝑇=4𝜋𝑟𝐺𝑀, onde 𝑟 é o raio da órbita do exoplaneta, 𝑀 é a massa da estrela hospedeira, e 𝐺 é a constante gravitacional universal, para encontrar 𝑇, o período da órbita do exoplaneta. TRAPPIST-1 tem uma massa de 1,8×10 kg. Use um valor de 6,67×10 m3/kg⋅s2 para 𝐺. Dê sua resposta em dias com duas casas decimais.

TRAPPIST-1e tem uma massa, 𝑚, de 4,6×10 kg e um raio de planeta, 𝑟, de 5‎ ‎800 km. Use a fórmula 𝑎=𝐺𝑚𝑟 para encontrar 𝑎, a gravidade da superfície em TRAPPIST-1e. Dê sua resposta com 1 casa decimal.

Questão 2

Qual das alternativas a seguir é a definição correta de um exoplaneta?

  • AUm exoplaneta é um planeta que orbita uma estrela fora da zona habitável dessa estrela.
  • BUm exoplaneta é um planeta que não tem atmosfera.
  • CUm exoplaneta é um planeta que não gera seu próprio campo magnético.
  • DUm exoplaneta é um planeta em órbita em torno de uma estrela que não seja o sol.
  • EUm exoplaneta é um planeta que foi ejetado de seu sistema planetário.

Questão 3

Qual das alternativas a seguir é a definição mais correta do termo planeta de gelo?

  • AUm planeta de gelo é qualquer exoplaneta com uma temperatura superficial média inferior a 20C.
  • BUm planeta de gelo é um exoplaneta que possui uma superfície composta inteiramente por água gelada.
  • CUm planeta de gelo é um exoplaneta que possui uma superfície composta principalmente por compostos como água, amônia, metano e dióxido de carbono, e que tem uma temperatura superficial muito baixa.
  • DUm planeta de gelo é qualquer exoplaneta com um raio orbital maior que 20 ua.
  • EUm planeta de gelo é qualquer exoplaneta que tenha água congelada em seus polos.

Questão 4

Qual das seguintes é a definição mais correta do termo Júpiter quente?

  • AUm Júpiter quente é um exoplaneta que é grande o suficiente para a fusão de deutério ocorrer no seu núcleo, contribuindo para alguma da energia interna do planeta.
  • BUm Júpiter quente é um explaneta com uma dimensão e uma composição semelhantes às de Júpiter, mas com um período orbital à volta da sua estrela hospedeira menor do que 10 dias.
  • CUm Júpiter quente é um gigante gasoso com uma atmosfera superior altamente refletora.
  • DUm Júpiter quente é um gigante gasoso que orbita uma estrela que tem um raio orbital menor do que o de Júpiter em torno do Sol.
  • EUm Júpiter quente é um exoplaneta com uma dimensão e uma composição semelhantes às de Júpiter que orbita uma estrela de tipo O ou B.

Questão 5

Qual das seguintes é a definição mais correta do termo superterra?

  • AUma superterra é um exoplaneta com uma massa aproximada entre 1 e 10 vezes a da Terra.
  • BUma superterra é um exoplaneta que orbita a sua estrela hospedeira dentro da zona habitável.
  • CUma superterra é qualquer exoplaneta que tem condições para vida.
  • DUma superterra é qualquer exoplaneta que tem condições para vida e tem um raio maior do que a da Terra.
  • EUma superterra é um exoplaneta que tem oceanos de água líquida na sua superfície e uma atmosfera rica em oxigénio.

Questão 6

Qual das seguintes é a definição mais correta do termo planeta de lava?

  • AUm planeta de lava é qualquer exoplaneta que exibe atividade vulcânica ou tectónica.
  • BUm planeta de lava é um exoplaneta que tem uma superfície que está maioritariamente ou completamente coberta com rocha fundida.
  • CUm planeta de lava é qualquer exoplaneta com uma temperatura à superfície maior do que 2‎ ‎000 K.
  • DUm planeta de lava é um exoplaneta com um núcleo líquido formado por rocha e metais.
  • EUm planeta de lava é qualquer planeta com um núcleo que gera um campo magnético.

Questão 7

O gráfico mostra o período orbital e o raio do planeta para mais de três mil exoplanetas reais. Tanto as escalas do eixo 𝑥 e do eixo 𝑦 são logarítmicas. O eixo 𝑥 mostra o período orbital do exoplaneta em dias, e o eixo 𝑦 mostra o raio do planeta como um múltiplo do raio de Júpiter. O ponto A marca onde um exoplaneta com o mesmo período orbital e raio de planeta de Júpiter apareceria no gráfico.

Um exoplaneta no ponto B teria um raio maior, menor ou o mesmo raio de Júpiter?

  • AUm raio menor
  • BO mesmo raio
  • CUm raio maior

Um exoplaneta no ponto B teria um período orbital mais longo do que, um período orbital mais curto ou o mesmo período orbital de Júpiter?

  • AUm período orbital mais longo
  • BUm período orbital mais curto
  • CO mesmo período orbital

Um exoplaneta no ponto B teria um raio orbital maior, um raio orbital menor ou o mesmo raio orbital de Júpiter, supondo que ele tenha uma órbita circular?

  • AO mesmo raio orbital
  • BUm raio orbital maior
  • CUm raio orbital menor

Um exoplaneta no ponto B receberia mais luz, menos luz ou a mesma quantidade de luz de sua estrela hospedeira como se estivesse no ponto A?

  • AA mesma quantidade de luz
  • BMais luz
  • CMenos luz

Questão 8

O gráfico mostra o período orbital e o raio do planeta de mais de três mil exoplanetas reais. Tanto as escalas do eixo 𝑥 e do eixo 𝑦 são logarítmicas. O eixo 𝑥 mostra o período orbital do exoplaneta em dias, e o eixo 𝑦 mostra o raio do planeta como um múltiplo do raio de Júpiter.

Um Júpiter quente é um exoplaneta que tem uma massa e um raio de planeta semelhante ou ligeiramente maior que os de Júpiter, mas também tem um período orbital menor que 10 dias. Qual das regiões rotuladas no gráfico mostra onde aparecem os Júpiteres quentes?

  • ARegião C
  • BRegião D
  • CRegião B
  • DRegião A

Questão 9

O gráfico mostra o período orbital e o raio do planeta para mais de três mil exoplanetas reais. Tanto as escalas do eixo 𝑥 e do eixo 𝑦 são logarítmicas. O eixo 𝑥 mostra os períodos orbitais dos exoplanetas em dias, e o eixo 𝑦 mostra os raios dos exoplanetas como múltiplos do raio de Júpiter.

Júpiter tem um período orbital de aproximadamente 4‎ ‎330 dias. Se um exoplaneta tivesse o mesmo período orbital e raio de planeta de Júpiter, em qual dos pontos A, B, C, D ou E ele apareceria no gráfico?

  • APonto A
  • BPonto D
  • CPonto C
  • DPonto E
  • EPonto B

Netuno tem um período orbital de aproximadamente 60‎ ‎200 dias e um raio de planeta aproximadamente 120 do de Júpiter. Se um exoplaneta tivesse o mesmo período orbital e raio de planeta que Netuno, em qual dos pontos A, B, C, D e E ele apareceria no gráfico?

  • APonto D
  • BPonto A
  • CPonto E
  • DPonto C
  • EPonto B

Se um exoplaneta tivesse o mesmo raio de planeta de Júpiter, mas um período orbital de apenas alguns dias, em qual dos pontos A, B, C, D e E ele apareceria no gráfico?

  • APonto D
  • BPonto B
  • CPonto C
  • DPonto A

Questão 10

O gráfico mostra os períodos orbitais e os raios dos planetas para mais de três mil exoplanetas reais. Tanto as escalas do eixo 𝑥 e do eixo 𝑦 são logarítmicas. O eixo 𝑥 mostra os períodos orbitais dos exoplanetas em dias, e o eixo 𝑦 mostra os raios dos exoplanetas como múltiplos do raio da Terra.

Se um exoplaneta tivesse o mesmo período orbital e raio de planeta da Terra, em qual dos pontos A, B, C, D e E ele apareceria no gráfico?

  • APonto A
  • BPonto C
  • CPonto E
  • DPonto D
  • EPonto B

A maioria dos exoplanetas descobertos até agora têm raios orbitais maiores, menores ou semelhantes aos da Terra?

  • AMaiores do que o da Terra
  • BSemelhantes ao da Terra
  • CMenores do que o da Terra

A maioria dos exoplanetas descobertos até agora têm raios planetários maiores, menores ou semelhantes aos da Terra?

  • AMenores do que o da Terra
  • BSemelhantes ao da Terra
  • CMaiores do que o da Terra

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