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Hidrodinâmica e Ventos Estelares: uma Introdução, W. J. Maciel, 224pp, 16x23 cm, 2005, ISBN 85-314-0865-2, Editora da USP (Edusp)

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FINALISTA - PRÊMIO JABUTI 2006

Os ventos estelares são um fenômeno comum nas estrelas, desde as anãs, como o Sol, até as estrelas supergigantes quentes, passando pelas gigantes vermelhas de baixa temperatura superficial. De fato, pode-se dizer que todas as estrelas perdem massa em alguma época de suas vidas, e o estudo desse fenômeno é um dos principais aspectos da astrofísica moderna. No caso do Sol e de outras estrelas anãs, a taxa de perda de massa é pequena, com um pequeno efeito na trajetória evolutiva da estrela, ainda que outros efeitos possam ser importantes, como a influência do vento solar sobre as comunicações em nosso planeta. No caso de estrelas quentes, ou mesmo das gigantes vermelhas, as taxas observadas podem ser significativas, afetando de maneira por vezes drástica a evolução e o futuro dessas estrelas.

Os ventos estelares constituem fenômenos hidrodinâamicos de escoamento de gases circunstelares, de modo que os conceitos básicos da hidrodinâmica têm aplicação direta no estudo dos ventos e da perda de massa das estrelas. Infelizmente, muitos estudantes dos cursos de astrofísica não possuem os fundamentos dessa disciplina, que deve ser aprendida ao mesmo tempo em que são estudadas as evidências observacionais dos ventos, os modelos teóricos e, principalmente, a associação dos fenômenos puramente hidrodinâmicos com o transporte da radiação nas atmosferas externas das estrelas. Desta forma, um estudo dos ventos estelares torna-se excessivamente carregado, o que frequentemente limita o alcance dos cursos sobre os ventos ou sobre física estelar.

Este pequeno livro tem como objetivo sanar, ainda que parcialmente, a deficiência de conhecimentos básicos de hidrodinâmica entre os estudantes de astrofísica. Não tem a pretensão de ser um curso completo de hidrodinâamica, suas aplicações astrofísicas, ou de ventos estelares, mas apenas uma introdução a este importante aspecto da evolução estelar. O texto corresponde às notas de aulas de parte do curso de pós-graduação sobre ventos estelares ministrado há mais de 15 anos junto ao Departamento de Astronomia do IAG/USP.

O livro procura deduzir as principais equações básicas da hidrodinâmica, com muitos exemplos e exercícios propostos. Desta forma, pode também ser usado como uma introdução à hidrodinâmica para estudantes de física e áreas correlatas, ainda que seu objetivo principal - e as aplicações apresentadas - sejam dedicados essencialmente a problemas da astrofísica estelar. Os princípios básicos da hidrodinâmica têm diversas aplicações astrofísicas, como na dinâmica de gases ou na dinâmica de galáxias e aglomerados, de modo que o livro será especialmente útil a estudantes de astrofísica em geral. Exercícios de aplicação e uma bibliografia básica são incluídos no final de cada capítulo, possibilitando ao leitor uma compreensão mais abrangente dos temas abordados no texto.

SUMÁRIO

Prefácio
Capítulo 1 - A EQUAÇÃO DE CONTINUIDADE
Capítulo 2 - A EQUAÇÃO DE EULER
Capítulo 3 - A EQUAÇÃO DE ESTADO
Capítulo 4 - A EQUAÇÃO DE ENERGIA
Capítulo 5 - NOTAÇÃO TENSORIAL CARTESIANA
Capítulo 6 - EQUAÇÕES DOS FLUIDOS NA FORMA TENSORIAL
Capítulo 7 - A EQUAÇÃO DE NAVIER-STOKES
Capítulo 8 - ONDAS SONORAS
Capítulo 9 - ONDAS DE CHOQUE
Capítulo 10 - VENTOS ESTELARES: UMA VISÃO GERAL
ÍNDICE REMISSIVO