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Questão 74 do ENEM 2012

1º dia · Ciências da Natureza · H20 · Física: Astronomia e cosmologia

A característica que permite identificar um planeta no céu é o seu movimento relativo às estrelas fixas. Se observarmos a posição de um planeta por vários dias, verificaremos que sua posição em relação às estrelas fixas se modifica regularmente. A figura destaca o movimento de Marte observado em intervalos de 10 dias, registrado da Terra.

Gráfico da trajetória aparente de Marte entre as posições 155° e 130°, com referências verticais +10 e +20. Pontos quadrados ligados por uma linha mostram o percurso com uma volta; há também uma linha diagonal tracejada e pontos que representam estrelas fixas.

Projecto Física. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1980 (adaptado).

Qual a causa da forma da trajetória do planeta Marte registrada na figura?

  1. A
    A maior velocidade orbital da Terra faz com que, em certas épocas, ela ultrapasse Marte.
  2. B
    A presença de outras estrelas faz com que sua trajetória seja desviada por meio da atração gravitacional.
  3. C
    A órbita de Marte, em torno do Sol, possui uma forma elíptica mais acentuada que a dos demais planetas.
  4. D
    A atração gravitacional entre a Terra e Marte faz com que este planeta apresente uma órbita irregular em torno do Sol.
  5. E
    A proximidade de Marte com Júpiter, em algumas épocas do ano, faz com que a atração gravitacional de Júpiter interfira em seu movimento.
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Resolução comentada

A figura mostra o movimento retrógrado aparente de Marte: ao longo dos dias, o planeta avança contra o fundo de estrelas fixas, faz uma laçada (volta) e depois segue no sentido original.

Esse laço não é movimento real de Marte para trás. É um efeito de perspectiva, porque observamos Marte da Terra, que também está em movimento.

  1. Terra e Marte giram em torno do Sol no mesmo sentido.
  2. A Terra está numa órbita menor, por isso tem maior velocidade orbital (período de 1 ano, contra cerca de 687 dias de Marte).
  3. Em certa época, a Terra alcança e ultrapassa Marte, como um carro que ultrapassa outro na estrada.
  4. Durante a ultrapassagem, a direção da linha de visada Terra–Marte muda de sentido em relação às estrelas do fundo. Marte parece parar, recuar e depois voltar a avançar.

Assim, a forma da trajetória vem da composição dos dois movimentos orbitais, com a Terra mais rápida ultrapassando Marte.

As outras causas não explicam o fenômeno. Estrelas distantes não desviam a órbita de forma perceptível. A elipticidade de Marte é pequena e não produz laços. As atrações de Terra e Júpiter causam perturbações mínimas, e não um laço regular e repetitivo.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BEstrelas estão longe demais para desviar a trajetória de Marte por gravidade; o laço é efeito de observação.
  • CA órbita de Marte é elíptica, mas pouco excêntrica, e a elipse não geraria laço na trajetória aparente.
  • DA atração Terra–Marte é desprezível e não torna a órbita irregular; o laço é aparente.
  • EA influência de Júpiter é uma pequena perturbação e não explica o movimento retrógrado aparente.

Assunto: Astronomia e cosmologia.

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