Orientador: Silvia Maria Giuliatti Winter / Banca: Ernesto Vieira Neto / Banca: Ricardo Reis Cordeiro / Resumo: Plutão e Caronte, bem como os novos satélites do sistema, Nix e Hidra, são alvos de micrometeoritos, provavelmente originários do cinturão de Kuiper. Os resíduos destes impactos permaneceriam no sistema em órbitas ao redor de Plutão ou Caronte. Este estudo analisa, através de simulações numéricas, a estabilidade das regiões ao redor do sistema binário. Esta análise deu-se através de simulações numéricas para o problema restrito de três corpos. Foram numericamente integradas órbitas para partículas ao redor de Plutão, ao redor de Caronte e ao redor do baricentro do sistema. Dessas integrações numéricas foram geradas grades a x e, definindo-se regiões: de estabilidade, de escape e de colisão. A região estável ao redor de Plutão vai até aproximadamente 8200km, ao redor de Caronte se estende até 2900km e ao redor do baricentro do sistema binário, órbitas Tipo-P, a região estável inicia-se a partir de 49000km. Estes valores estão de acordo com a teoria de Holman e Wiegert (1999). As regiões de estabilidade de Plutão Caronte foram também amplamente estudadas através do uso da Superfície de Secção de Poincaré (SSP). Um conjunto de cerca de 230 SSP foi obtido. Foram gerados diagramas de Cjxx, Cj é o valor da Constante de Jacobi, derivados das SSP para a região interna aos corpos massivos do binário e externa a eles. Estes diagramas representam a síntese da análise da estabilidade por meio das SSP. Neles ficam determinadas as regiões estáveis às partículas no sistema. Cojuntos especiais de SSP foram gerados para análise das ressonâncias 1:6 e 1:4, pois estas, em especial, estariam relacionadas aos novos satélites. Verificou-se que estes satélites estão em regiões estáveis, mas não em ressonância de acordo com o dados até hoje conhecidos. / Abstract: Pluto and Charon and the two new discovered satellites, named Hydra and Nix, are targets of micrometeorites which were probably originated from the Kuiper belt. A sample of particles can be generated from these collision and be trapped in orbit around Pluto or Charon. This work analyses, through numerical simulations, the stable regions around the binary system. This analysis took into account the Restricted Three Body Problem. From these numerical simulations diagrams of a x e were generated defining, stable, escape and unstable regions. Stable regions around Pluto (width about 8200km), around Charon (width about 2900km) and around the baricentre of the binary system (after a semi-major axis about 49000km) were obtained. These values are in good agreement with the work by Holman & Wiegert (1999). These stable regions were also analysed by using the technique of POincaré Surface of Section (PSS). A sample of about 230 PSS was obtained. In all these PSS chaotic and stable regions and also the resonance locations were identified. Diagrams of Cj x x, derived from the PSS, were obtained. They represent the synthesis of the stability region acquired from the PSS. A particular set of SSP was generated in order to analyse the evolution of 1:4 and 1:6 resonances. The new satellites, Hydra and Nix, are located in stable regions although, they are not in resonances with Charon, as can be seen in the grade a x e. / Mestre

Submitted by Igor Matos (igoryure.rm@gmail.com) on 2017-01-31T14:38:14Z No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Jennifer Cardoso Farias Almada.pdf: 5724861 bytes, checksum: 75d76d597050375391c29d0a04f80995 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-01-31T15:18:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Jennifer Cardoso Farias Almada.pdf: 5724861 bytes, checksum: 75d76d597050375391c29d0a04f80995 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T15:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Jennifer Cardoso Farias Almada.pdf: 5724861 bytes, checksum: 75d76d597050375391c29d0a04f80995 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / CAPES / Os estágios do período pós-cosilisional do Ciclo Brasialiano/Panafricano na região de Cocalinho, porção leste do estado de Mato Grosso, divisa com o estado de Goiás, é marcado por corpos graníticos intrusivos associados a rochas máficas e ultramáficas. O Plutão Itacaiu é um corpo extenso e alongado segundo um trend regional, na direção NE/SW. É caracterizado por um magmatismo expressivo de natureza alcalina e composição que varia de monzo a álcali-feldspato-granitos. Este extenso corpo é definido por três fácies petrográficas denominadas de Fácies Biotita-Granito, Fácies RiebeckitaBiotita-Granito e Fácies Biotita-Granito Porfirítico. Os granitóides imprimem evidências de processos deformacionais decorrentes de duas fases de deformação, representada principalmente pelo desenvolvimento da foliação penetrativa marcada pela orientação preferencial dos minerais placóides, com direção NE e mergulho para SE, variando de baixo a alto ângulo, e foliação milonítica decorrente do cisalhamento de característica transcorrente. A composição química permitiu classificar essas rochas como granitos do tipo-A, gerados em ambiente de arco magmático e intra-placa pós-colisional. Dados geocronológicos U/Pb extraídas de cristais de zircão indicaram idade de cristalização variando de 806.6±4.0 a 582.9±6.3 Ma, consistentes com aquelas registradas para o Arco Magmático de Goiás. Idades modelo TDM= 0.97 a 1.08 Ga, mostram valores positivo εNd(T) = +4.39, +4.31,+3.69. Os valores positivos de εNd sugerem um empobrecimento do magma que deu origem aos granitóides em ETR leves. O valor negativo de εNd indica origem a partir de fusão parcial de crosta continental Paleoproterozóica. As rochas máficas-ultramáficas ocorrem alinhadas aproximadamente a leste-oeste, com variáveis níveis de alteração. Definem um magmatismo toleítico a cálcio-alcalino, metaluminoso, de caráter intermediário a ultrabásico. Os estudos isotópicos sugerem caráter juvenil do magma parental, devido aos valores positivos de εNd(T). As idades modelo variam de TDM = 0,71 a 1,44Ga e estão relacionadas a outras unidades de rochas juvenis do Arco Magmático de Goiás / Post-collisional stages of the Brasiliano/Pan-African Cycle in the region of Cocalinho on eastern Mato Grosso, bordering the State of Goiás, are represented by granitic intrusive bodies associated with mafic and ultramafic rocks. The Itacaiu Pluto is an NE-SWelongated body conform to the regional trend. It is characterized by a expressive magmatism of alkaline nature and composition ranging from monzo the alkali-feldspargranites. This extensive body is defined by three petrographic facies termed biotitegranite Facies, riebeckite-biotite-granite Facies and biotite-granite porphyry Facies. The granitoids show evidence of deformational processes resulting two-phase of deformation, represented mainly by development of penetrative foliation marked by the preferred orientation of minerals placoid, with direction NE and dip to SE, ranging from low to high angle, and mylonitic foliation resultant by strike-slip shear. The chemical composition allowed to classify the rocks as granite type-A, generated in magmatic arc environment and intra-plate post-collisional. Geochronological data U / Pb extracted in zircon crystals indicated crystallization age ranging from 806.6 ± 4.0 to 582.9 ± 6.3 Ma, consistent with those recorded for the Goiás Magmatic Arc. model ages TDM= 0.97 to 1.8 Ga, show positive values of εNd(T) = +4.39, +4.31,+3.69. Positive values of εNd suggest impoverishment of the magma that gave rise to the granitoids in LREE. The negative value of εNd indicates origin from partial melting of continental crust Paleoproterozoic. The rocks mafic-ultramafic occur aligned approximately east-west, with varying degrees of alteration. Define a tholeiitic to calcium-alkaline magmatism, metaluminous, of character intermediate to ultrabasic. The Isotopic studies suggest juvenile character of the parental, magma due to positive values εNd(T). The model ages ranging from TDM = 0.71 to 1,44 Ga and are related to other units of juvenile rocks of the Goiás Magmatic Arc.

Apresenta-se neste trabalho o desenvolvimento e avaliação de uma proposta de ensino que procura promover discussões sobre algumas características do fazer científico com alunos do Ensino Médio de uma escola estadual da periferia de São Paulo. A intervenção é composta de seis atividades que, em conjunto, sistematizam os Três Momentos Pedagógicos - modelo metodológico que procura garantir o uso sistemático da dialogicidade, o que torna possível discutir temas selecionados a partir da problematização das falas dos alunos. A intervenção foi inspirada na mudança de classificação de Plutão, que permite problematizar, por exemplo, a ciência como um processo em construção ou o caráter transitório e temporário do conhecimento científico, a partir dos estudos dos conflitos e divergências que envolveram esse episódio. A história da descoberta e classificação dos planetas do Sistema Solar, os métodos de determinação de distância, diâmetro e massa dos planetas, a definição de planeta e a reclassificação de Plutão estão entre os temas discutidos ao longo da intervenção. O material de análise é composto de trabalhos produzidos pelos alunos ao longo da intervenção e gravações de áudio e vídeo das atividades realizadas, além de uma comparação entre os resultados obtidos em um questionário inicial e final. Embora não tenha sido o foco desta pesquisa, foi possível mapear o aprendizado dos alunos sobre alguns dos temas discutidos na proposta de ensino. Verificamos que os alunos compreenderam que obter estimativas para as dimensões dos corpos celestes não foi e não é um empreendimento simples, dada à magnitude das distâncias envolvidas. Além disso, que tais medidas apresentam certa imprecisão, mas que se tornaram/tornam cada vez mais precisas, devido a novas pesquisas, métodos de medida ou ao avanço tecnológico. Em relação à potencialidade da proposta de ensino em promover um (re)olhar dos alunos para sua concepção sobre ciência, podemos dizer que, após participarem da intervenção, os estudantes estão mais conscientes sobre o processo de construção da ciência. Os alunos, ao comentarem sobre a confiança que atribuem às explicações científicas, apresentaram suas opiniões demonstrando estarem conscientes em relação à possibilidade do erro em algumas resoluções científicas e sobre o caráter transitório da ciência. Além disso, após vivenciarem a intervenção, um número maior de alunos afirmou que as explicações científicas podem mudar, relacionando este dinamismo da ciência ao avanço tecnológico ou a novos estudos e descobertas, decorrentes da própria continuidade da pesquisa. Pode-se dizer que este trabalho parece mostrar que é possível promover um maior entendimento de alunos do ensino básico sobre o processo de investigação científica a partir de uma proposta de ensino com uma abordagem histórico-filosófica da ciência. A expectativa é que esta dissertação possa contribuir com subsídios para que outros professores também realizem discussões desta natureza com seus alunos, considerando um ensino pautado na dialogicidade, tanto para promover uma formação mais crítica em relação à ciência, quanto uma postura mais participativa dos estudantes no seu próprio processo de aprendizagem. / Astronomy, Nature of science, Three Pedagogical Moments, Pluto, Proposal for education, Secundary education

Apresenta-se neste trabalho o desenvolvimento e avaliação de uma proposta de ensino que procura promover discussões sobre algumas características do fazer científico com alunos do Ensino Médio de uma escola estadual da periferia de São Paulo. A intervenção é composta de seis atividades que, em conjunto, sistematizam os Três Momentos Pedagógicos - modelo metodológico que procura garantir o uso sistemático da dialogicidade, o que torna possível discutir temas selecionados a partir da problematização das falas dos alunos. A intervenção foi inspirada na mudança de classificação de Plutão, que permite problematizar, por exemplo, a ciência como um processo em construção ou o caráter transitório e temporário do conhecimento científico, a partir dos estudos dos conflitos e divergências que envolveram esse episódio. A história da descoberta e classificação dos planetas do Sistema Solar, os métodos de determinação de distância, diâmetro e massa dos planetas, a definição de planeta e a reclassificação de Plutão estão entre os temas discutidos ao longo da intervenção. O material de análise é composto de trabalhos produzidos pelos alunos ao longo da intervenção e gravações de áudio e vídeo das atividades realizadas, além de uma comparação entre os resultados obtidos em um questionário inicial e final. Embora não tenha sido o foco desta pesquisa, foi possível mapear o aprendizado dos alunos sobre alguns dos temas discutidos na proposta de ensino. Verificamos que os alunos compreenderam que obter estimativas para as dimensões dos corpos celestes não foi e não é um empreendimento simples, dada à magnitude das distâncias envolvidas. Além disso, que tais medidas apresentam certa imprecisão, mas que se tornaram/tornam cada vez mais precisas, devido a novas pesquisas, métodos de medida ou ao avanço tecnológico. Em relação à potencialidade da proposta de ensino em promover um (re)olhar dos alunos para sua concepção sobre ciência, podemos dizer que, após participarem da intervenção, os estudantes estão mais conscientes sobre o processo de construção da ciência. Os alunos, ao comentarem sobre a confiança que atribuem às explicações científicas, apresentaram suas opiniões demonstrando estarem conscientes em relação à possibilidade do erro em algumas resoluções científicas e sobre o caráter transitório da ciência. Além disso, após vivenciarem a intervenção, um número maior de alunos afirmou que as explicações científicas podem mudar, relacionando este dinamismo da ciência ao avanço tecnológico ou a novos estudos e descobertas, decorrentes da própria continuidade da pesquisa. Pode-se dizer que este trabalho parece mostrar que é possível promover um maior entendimento de alunos do ensino básico sobre o processo de investigação científica a partir de uma proposta de ensino com uma abordagem histórico-filosófica da ciência. A expectativa é que esta dissertação possa contribuir com subsídios para que outros professores também realizem discussões desta natureza com seus alunos, considerando um ensino pautado na dialogicidade, tanto para promover uma formação mais crítica em relação à ciência, quanto uma postura mais participativa dos estudantes no seu próprio processo de aprendizagem. / Astronomy, Nature of science, Three Pedagogical Moments, Pluto, Proposal for education, Secundary education

Nesta tese estudamos algumas regiões de aparente estabilidade no cinturão de asteróides e no cinturão de Kuiper, analisando a evoluçãao dinâmica dos objetos nessas regiões por intervalos de tempo muito longos, em geral, da ordem da idade do Sistema Solar. Centramos principalmente nossa atenção no estudo das populações de pequenos corpos ressonantes, analisando três exemplos diferentes: a ressonância 2/1 com Júpiter e seu entorno (falha de Hecuba), a ressonância 2/3 com Netuno (Plutinos), e a ressonância 1/1 com Júpiter (Troianos). Atacamos o problema com diferentes ferramentas numéricas e analíticas: integração numérica direta de modelos precisos, modelos estatísticos de caminhada aleatória, modelos semi-analíticos baseados no desenvolvimento assimétrico da função perturbadora, cálculo de expoentes de Lyapunov, análise de freqüências, determinação de elementos próprios e taxas de difusão, etc. Os resultados obtidos permitem elaborar conclusões sobre a possível origem e evolução dinâmica destas populações. / In this thesis, we study some regions of regular motion in the asteroid main belt and in the Kuiper belt. We analyze the dynamical evolution in these regions over time scales of the order of the age of the Solar System. We centered our study on the populations of resonant minor bodies, discussing three examples: the 2/1 mean motion resonance with Jupiter (Hecuba gap), the 2/3 resonance with Neptune (Plutinos), and the 1/1 resonance with Jupiter (Trojans). We attack the problem with several different tools, both analytic and numeric: integration of N-body models, random-walk statistical models, semi-analytical models based on the assymetric expansion of the disturbing function, calculation of the maximum Lyapunov exponent, frequancy analysis, estimates of the diffusion of proper elements, etc. The results allow to draw conclusions about the possible origin of these populations.

Nesta tese estudamos algumas regiões de aparente estabilidade no cinturão de asteróides e no cinturão de Kuiper, analisando a evoluçãao dinâmica dos objetos nessas regiões por intervalos de tempo muito longos, em geral, da ordem da idade do Sistema Solar. Centramos principalmente nossa atenção no estudo das populações de pequenos corpos ressonantes, analisando três exemplos diferentes: a ressonância 2/1 com Júpiter e seu entorno (falha de Hecuba), a ressonância 2/3 com Netuno (Plutinos), e a ressonância 1/1 com Júpiter (Troianos). Atacamos o problema com diferentes ferramentas numéricas e analíticas: integração numérica direta de modelos precisos, modelos estatísticos de caminhada aleatória, modelos semi-analíticos baseados no desenvolvimento assimétrico da função perturbadora, cálculo de expoentes de Lyapunov, análise de freqüências, determinação de elementos próprios e taxas de difusão, etc. Os resultados obtidos permitem elaborar conclusões sobre a possível origem e evolução dinâmica destas populações. / In this thesis, we study some regions of regular motion in the asteroid main belt and in the Kuiper belt. We analyze the dynamical evolution in these regions over time scales of the order of the age of the Solar System. We centered our study on the populations of resonant minor bodies, discussing three examples: the 2/1 mean motion resonance with Jupiter (Hecuba gap), the 2/3 resonance with Neptune (Plutinos), and the 1/1 resonance with Jupiter (Trojans). We attack the problem with several different tools, both analytic and numeric: integration of N-body models, random-walk statistical models, semi-analytical models based on the assymetric expansion of the disturbing function, calculation of the maximum Lyapunov exponent, frequancy analysis, estimates of the diffusion of proper elements, etc. The results allow to draw conclusions about the possible origin of these populations.