Considere um exoplaneta com albedo A = 0,30 orbitando uma estrela com luminosidade L = 3,0×10^26 W a distância…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as diversas formas de manifestação da vida em seus diferentes níveis de organização, bem como as condições ambientais favoráveis e os fatores limitantes a elas, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Considere um exoplaneta com albedo A = 0,30 orbitando uma estrela com luminosidade L = 3,0×10^26 W a distância d = 1,2 UA. Calcule a temperatura de equilíbrio Teq (K) do planeta, assumindo corpo negro, e avalie se, considerando um efeito estufa similar ao da Terra (+33 K), há probabilidade de água líquida na superfície. Apresente cálculos e conclusão.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Teq = [ (1-A)·L / (16·p·s·d^2) ]^(1/4). Com A=0,30; L=3,0×10^26 W; d=1,2 UA = 1,80×10^11 m; s = 5,67×10^-8 W·m^-2·K^-4: termo interno ˜ 2,27×10^9 ? Teq ˜ 219 K. Com efeito estufa terrestre (+33 K), Ts ˜ 252 K < 273 K. Conclusão: sem um efeito estufa muito mais intenso, menor albedo ou órbita mais próxima, água líquida na superfície é improvável.
Explicação
A temperatura de equilíbrio do exoplaneta foi calculada considerando a fração de radiação refletida (albedo) e a distância da estrela, resultando em um valor que, após incluir o efeito estufa, ainda ficou abaixo do ponto de congelamento da água. Isso indica que, mesmo com um efeito estufa semelhante ao da Terra, as condições não são favoráveis para a presença de água líquida na superfície. Portanto, para que houvesse água líquida, seriam necessárias condições adicionais, como um albedo menor ou uma órbita mais próxima da estrela.
Raio-X da questão
temperatura de equilíbrio
avaliacao
temperatura de equilíbrio · lei de Stefan-Boltzmann
Revisar a lei de Stefan-Boltzmann e o conceito de albedo.
O aluno pode confundir a temperatura de equilíbrio com a temperatura real do planeta, não considerando o efeito estufa corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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