SISTEMA SOLAR
5ª. Parte
Terra
A Terra é o terceiro planeta mais próximo do Sol, o mais denso e o quinto maior dos oito planetas
do Sistema
Solar. É também o maior dos quatro planetas
chamados telúricos.
A característica mais
marcante é a presença de água em forma líquida, não só para a vida
como também para os processos geológicos de erosão , transporte e erosão,
transporte e deposição que a moldam a crosta terrestre.
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Características Técnicas
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Diâmetro
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12.753 km
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(Translação)
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365d6h8min38s
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29,78 km/s |
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Rotação
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23h56m4s
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média: 14 ºC
-93,2 ºC min 57,8 ºC max |
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Composição da atmosfera
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Satélite 1 (Lua)
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78,08%
20,95% 0,93% 0,038% ~1% |
Até a alguns anos atras, acreditava-se que a Terra
era o único Planeta a possuir essa característica. Sabe-se hoje que não só outros planetas no
Sistema Solar, como fora do mesmo (“Exoplanetas”), bem como satélites naturais
de planetas em nosso Sistema Solar, tais como Encélado (lua de Saturno), Europa
(lua de Júpiter), Titã, Io, etc. Possuem
água em seus interiores. Assim,
a Terra não é mais o planeta básico de existência de vida.
A Terra pode
ser descrita como uma “esfera” dotada de
uma crosta rochosa (litosfera), parcialmente
recoberta de água (hidrosfera) e envolvida por uma camada gasosa (atmosfera)
O interior
do planeta se divide em manto,
núcleo externo e núcleo
central.
A força
centrífuga de seu Movimento de
Rotação em torno de seu próprio eixo
(como todos os demais outros elementos cósmicos) torna a Terra mais volumosa no equador e “achatada” nos polos.
A
TERRA DEIXA DE SER CONSIDERADA COMO ÚNICO ELEMENTO DA CRIAÇÃO RELIGIOSA.
Desde o
século XVI, quando Copérnico propôs um modelo heliocêntrico do Universo, a
Terra passou a ser vista pelos astrônomos como um planeta como outro
qualquer. No início do século XVII,
utilizando o telescópio recém inventado (por si próprio) Galileu Galilei mostrou que outros planetas existem, além da
Terra, no Sistema Solar, e que todos possuem movimentos de rotação e
“giram” (translação) em torno da estrela
– da qual dependem – SOL.
Suas afirmações (contrárias) aos princípios religiosos da época lhes custaram condenação e ao ostracismo
forçoso.
Com o
advento da era espacial
quando naves, telescópios terrestres, e telescópios espaciais, captaram
detalhes da Terra, dos demais planetas do Sistema Solar e de outros planetas fora do nosso Sistema (os
denominados “Exoplanetas), bem como nebulosas,
e outras galáxias, além da
nossa Via Lactea, é que a Terra deixou seu “geocentrismo” medivialesco
e passou a ser um entre os bilhões de elementos de nosso Sistema, e entre outros incontáveis elementos cósmicos
contidos em outras incontáveis galáxias.
HISTÓRICO DA TERRA
A origem da
Terra foi tema de estudos científicos por vários séculos, mas somente após 1950
houve grandes avanços nesta área. As
mais importantes contribuições vieram da análise quantitativa de dos isótopos
presentes em meteoritos, feita por geoquímicos, e, praticularmente, do
estudo das rochas lunares obtidas durante o PROGRAMA ESPACIAL APOLO.
IDADE
Astrônomos e geólogos concordam, a partir de estudos
controlados, que a Terra tem
aproximadamente 4,6 bilões de anos.
Contudo, as mais antigas rochas conhecidas existam há 3,9 bilhões de anos, e não há registro
geológico de aproximadamente 700 milhões de anos.
FORMAÇÃO
Acredita-se,
baseado em estudos controlados, que todo o Sistema Solar tenha se formado a
partir de uma núvem de gás e
poeira, cujas cujas partículas se condensaram em grãos sólidos. A ação
de forças eletrostáticas e
gravitacionais agrupou esses grãos em fragmentos de rocha cada vez maiores
, dos quais evoluiu para formar a Terra
e os demais planetas do Sistema Solar.
Os elementos
metálicos , mais pesados, se
dirigiram para o interior do corpo, enquanto os leves (como hidrogênio e
hélio), que devem ter formado a atmosfera primordial, provavelmente escaparam para o espaço
sideral. Nesse primeiro estágio de
desenvolvimento terrestre, o calor era formado por três possíveis
fenômenos:
(1) a
desitegração dos isótopos radioativos de vida curta;
(2) a energia gravitacional liberada pela
submersão dos metais: ou
(3) o
impacto de pequenos corpos planetários.
O aumento da temperetura foi sufiente para
aquecer todo o planeta.
Om isso, o núcleo começou a se fundir e foram produzidos líquidos
gravitacionais leves, que atingiram a
superfície e se cristalizaram, formando a primeira
crosta terrestre.
Ao mesmo tempo, líquidos mais pesados
ricos em ferro, níquel e enxofre se separam e mergulharam em direção ao núcleo
da Terra. Os elementos voláteis mais
leves puderam ascender e escapar, durante as erupções vulcânicas, gerando assim
a atmosfera secundária e os oceanos (essa foi a chamada fase de diferenciação). Esse processo gerou mais energia
gravitacional, o que permitiu formar uma crosta mais espessa, estável e
duradoura.
Sendo o interior da Terra quente e
líquido, e sujeito a uma convenção em grande escala, ocorreu a formação da crosta oceânica , acima das correntes de convecção ascendentes.
A rápida troca de material entre a crosta
e o manto ocorreu nas chamadas células de
convenção , situadas no interior da Terra.
As primeiras massas continentais devem ter-se formado dessa maneira,
durante o período de 800 milhões de anos entre a formação da Terra e a época de
que se registram os primeiros registros geológicos.
OUTROS
ASPECTOS ORIUNDOS DOS ESTUDOS SOBRE A TERRA
A Terra é por vezes designada como Mundo ou Planeta Azul. Lar de milhões de espécies de seres vivos, incluindo os humanos, a Terra era até pouco tempo como o único corpo celeste onde é
conhecida a existência de vida.
O planeta formou-se há 4,56 bilhões de anos, e
a vida surgiu na sua superfície um bilhão de anos depois. Desde então, a biosfera terrestre alterou significativamente a atmosfera e outros fatores
abióticos do planeta, permitindo a proliferação
de organismos aeróbicos, bem como a formação de
uma camada de ozônio, a qual, em conjunto com
o campo magnético terrestre, bloqueia radiação solar prejudicial, permitindo a vida no planeta.
As propriedades físicas do planeta, bem como sua história geológica e órbital, permitiram que a vida
persistisse durante este período. Acredita-se que a Terra poderá suportar vida
durante pelo menos outros 500
milhões de anos.
A sua superfície exterior está dividida em vários segmentos rígidos,
chamados placas tectônicas, que migraram sobre a superfície terrestre ao longo de milhões de anos.
Cerca de 71% da superfície da Terra está coberta
por oceanos de água salgada, com o restante consistindo de continentes, os quais contêm muitos lagos e
outros corpos de água que contribuem para a hidrosfera.
Os polos geográficos da Terra encontram-se maioritariamente cobertos
por mantos de
gelo ou por banquisas.
O interior
da Terra permanece ativo, com um manto espesso e relativamente sólido, um núcleo externo líquido que gera um campo magnético, e um núcleo interno sólido, composto sobretudo por
ferro.
No presente, a Terra orbita o Sol uma vez por cada
366,26 rotações sobre o seu próprio eixo, o que equivale a 365,26 dias solares ou um ano sideral.
O futuro da vida no planeta está intimamente ligado
ao do Sol. Como resultado de uma acumulação contínua de
hélio no núcleo do Sol, a luminosidade total da estrela irá lentamente aumentar. A luminosidade do Sol aumentará 10% ao
longo dos próximos 1,1 bilhão de anos e 40% ao longo dos próximos 3,5 bilhões
de anos. Os modelos climáticos indicam
que o aumento da radiação atingindo a Terra provavelmente terá consequências
catastróficas, incluindo a perda dos oceanos do planeta.
A crescente temperatura da superfície da Terra
acelerará o ciclo do CO2 inorgânico, reduzindo a sua concentração até valores
letalmente baixos para as plantas (10 ppm para a fotossíntese C4) dentro de aproximadamente 500 milhões a 900 milhões de anos.
A falta de vegetação terá como consequência a perda de oxigênio na atmosfera,
pelo que a vida animal se extinguirá depois de mais alguns milhões de anos. Após
outro bilhão de anos toda a água superficial terá desaparecido e a
temperatura média global atingirá os 70 °C. Espera-se que a Terra permaneça efetivamente habitável por mais
uns 500 milhões de anos a partir desse ponto, embora este período possa estender-se até aos 2,3
bilhões de anos se o nitrogênio for removido da atmosfera. Ainda que o Sol fosse eterno e estável, o
continuado arrefecimento interno da Terra resultaria numa perda de grande parte
do CO2 devido à redução do vulcanismo, e 35% da água dos oceanos desceria até
ao manto devido à redução da libertação de vapor de
água nas dorsais meso-oceânicas.
O Sol, como parte da sua evolução, tornar-se-á uma gigante vermelha dentro de cerca de 5 bilhões de anos. Os modelos prevêem que o Sol se
expandirá até atingir cerca de 250 vezes o seu raio atual, aproximadamente 1 UA
(150 000 000 km). O destino da Terra não é tão claro. Como uma gigante
vermelha, o Sol perderá cerca de 30% da sua massa, portanto, sem efeitos de
maré, a Terra irá deslocar-se para uma órbita a 1,7 UA (250 000 000 km) do Sol
quando a estrela atingir o seu raio máximo. Esperava-se inicialmente, portanto,
que o planeta escapasse de ser "engolido" pela rarefeita atmosfera
exterior do Sol expandido, apesar de que a maior parte, se não a totalidade, da
vida remanescente teria sido destruída pela crescente luminosidade solar (até
um máximo de aproximadamente 5000 vezes o seu nível atual). Contudo, uma
simulação de 2008 indica que a órbita da Terra sofrerá deterioração, devido aos
efeitos de maré e ao atrito, o que a levará a entrar na atmosfera do Sol
gigante vermelha e a ser vaporizada.
LUA: O
Satélite Natural
A Lua é o único satélite
natural conhecido da Terra, tendo começado a
orbitá-la há 4,53 bilhões de anos. É responsável pelas marés, estabiliza a inclinação axial
da Terra e abranda gradualmente a rotação do planeta.
Características
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Diâmetro
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3 474,8 km
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Massa
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7,349×1022 kg
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384 400 km
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Período orbital
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27 d 7 h 43,7 m
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A Lua é um satélite natural, relativamente grande e
similar a um planeta telúrico com diâmetro cerca de um
quarto daquele da Terra. É o maior satélite do Sistema Solar, relativamente ao
tamanho de seu planeta, embora Caronte possua um maior tamanho
relativo, em comparação ao planeta anão que orbita,Plutão. Os satélites naturais
orbitando outros planetas são chamados de "luas", em referência à Lua
da Terra.
A atração gravitacional entre a Terra e a Lua causa
as marés na Terra. Este mesmo efeito na Lua conduziu
ao seu chamado acoplamento de maré: os períodos de rotação e de translação da Lua à volta da Terra são
iguais. Como resultado, apresenta-se sempre com o mesmo lado quando vista da
Terra. À medida que a Lua orbita a Terra, diferentes partes da Lua são
iluminadas pelo Sol, criando as fases lunares; a parte escura da Lua é separada da parte visível
pelo terminador.
Detalhes do sistema Terra-Lua. Além do raio de cada objeto, é indicado o
raio ao baricentro de Terra-Lua. Imagens
da NASA. Dados da NASA. O eixo da Lua é determinado por meio da terceira lei de Cassini.
Devido à interação
das suas marés, a Lua afasta-se da Terra à razão de 38 milímetros
por ano. Ao longo de milhões de anos, estas pequenas modificações - e o aumento
da duração de um dia terrestre em cerca de 23 microssegundos por ano - resultam
em alterações significativas. Durante o
período Devoniano, por exemplo, (há cerca de
410 milhões de anos) um ano terrestre tinha 400 dias (com cada dia a durar
ligeiramente menos que 22 horas).
A Lua pode ter afetado dramaticamente o
desenvolvimento da vida ao moderar o clima do planeta. Evidências paleontológicas e simulações de computador mostram que a
inclinação axial do planeta é estabilizada pelas interações de maré com a Lua.
Alguns teóricos acreditam que sem esta
estabilização contra os torques exercidos pelo Sol e planetas sobre a saliência equatorial da
Terra (consequência do seu achatamento nos polos), o eixo de rotação desta
última poderia ser caoticamente instável, com mudanças caóticas ao longo de
milhões de anos, como aparenta ser o caso de Marte.
A Lua está localizada a uma distância da Terra a
qual permite que, quando vista desta última, tenha um diâmetro aparente
aproximadamente igual ao do Sol. O diâmetro angular destes dois corpos é
bastante similar, pois apesar de possuir um diâmetro real cerca de 400 vezes
maior do que a Lua, o Sol também está situado a uma distância 400 vezes maior
que aquela entre a Terra e a Lua.
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| Representação, à escala, dos tamanhos relativos e da distância média entre a Terra e a Lua. |
A teoria mais aceita sobre a origem da Lua, a hipótese do grande impacto, argumenta que a Lua se formou após a colisão entre a Terra e um protoplaneta com o tamanho de Marte chamado Theia. Esta hipótese explica (entre outras coisas) a menor abundância relativa deferro e elementos voláteis na Lua, e o fato de a sua composição ser bastante similar à da crosta terrestre.
Entre aproximadamente 4,1 e 3,8 bilhões de anos
atrás, durante intenso bombardeio, impactos
de asteroides causaram mudanças significativas na superfície lunar (além da terrestre).
Os cientistas conseguiram reconstruir informação
detalhada sobre o passado do planeta. O material datado mais antigo do Sistema
Solar formou-se há 4,5672 ± 0.0006 bilhões de anos, e há cerca de
4,54 bilhões de anos (com incerteza inferior a 1%) a Terra e os outros
planetas do Sistema Solar haviam-se formado a partir da nebulosa solar - uma massa discóide de poeiras e gás que
havia sobrado da formação do Sol. Este processo de acreção da Terra ficou em
grande parte completo em 10-20 milhões de anos. Inicialmente fundida, a camada exterior do
planeta Terra arrefeceu, formando-se uma crosta sólida quando a água começou a
acumular-se na atmosfera. A Lua formou-se pouco tempo depois, há 4,53
bilhões de anos.
O atual modelo consensual para a formação da
Lua é a hipótese do grande impacto, segundo a qual a Lua foi criada quando um objeto do tamanho de Marte (por vezes chamado Theia) com cerca de 10% da massa da Terra chocou com esta de raspão. Neste modelo, alguma massa deste objeto
ter-se-á fundido com a Terra e uma outra porção teria sido ejetada para o
espaço, mas material suficiente teria entrado em órbita e coalescido para
formar a Lua.
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| Concepção artística da Terra e Lua entre o Sol. (NASA) |
A Lua gira com a Terra em torno de um baricentro comum, a cada 27,32 dias, relativamente às
estrelas de fundo. Quando combinado com a revolução comum do sistema Terra-Lua
em torno do Sol, o período do mês sinódico, de uma lua nova à seguinte, é de 29,53 dias.
Vistos do polo norte celeste, o movimento da Terra, da Lua, e suas rotações axiais, são todos anti-horários. Quando a Terra e o Sol são vistos do espaço,
desde uma posição acima dos polos norte dos dois corpos celestes, a direção
aparente da translação terrestre em torno do Sol é anti-horária. Os planos
orbitais e axiais não estão precisamente alinhados: a Terra apresenta uma
inclinação axial de 23,5 graus, a contar da perpendicular ao plano Terra-Sol, e
o plano Terra-Lua tem uma inclinação de 5 graus em relação ao plano Terra-Sol.
Na ausência desta inclinação, ocorreriam eclipses a cada duas semanas,
alternando entre eclipses lunares e solares.
EXPLORAÇÃO DA LUA
Desde o lançamento do “Sputinik” pela URSS, que deu início à corrida espacial ao longo da
chamada “guerra fria”, a lua tornou-se
um objeto de conquista, fosse para que determinasse a supremacia entre as duas
potências mundias e absolutamente antagônicas,
fosse para um futuro instrumento de uso para elementos bélicos.
Nesta insensata
corrida os EUA chegaram à frente com a pousada da Apolo 11, em junho de
1989. Neil Armstrong pisou pela primeira vez o solo lunar, e em
seguida seu companheiro Aldrin o acompanhou e efetuou os devidos registros
fotográficos e cinematográficos.
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| Primeiro passo de Neil Armstrong no solo lunar. (NASA) |
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| Apolo 11.= Astronauta Aldrin referencia a bandeira americana. Foto efetuada por Armstrong. (NASA) |
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| Superfície lunar vista pela Apolo 14 (NASA |
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| Imagem da Terra efetuada pelos astronautas da Apolo 14 ( NASA) |
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| Imagem da Terra efetuada pelos astronautas da Apolo 14 ( NASA) |
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| Aproximação do módulo de pouso na missão Apolo 15. (NASA) |
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| Pouso da Apolo 15 em solo lunar. (NASA) |
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| Astronauta da Apolo 16 observa o solo lunar (NASA) |
O Projeto Apolo desenvolveu várias pesquisas
lunares com perfurações do solo, análises laboratoriais e colheitas de amostras
de suas rochas
o material recolhido na Lua é bastante parecido com o material terrestre, pelo menos as rochas lunares são formadas pelos mesmos minerais que formam as rochas terrestres, embora em diferentes proporções, o que dá força à teoria do "Grande Impacto" ("Big Splash").
O programa Apolo trouxe 381,7 kg de material da superfície lunar, a maior parte dele está armazenado no Lunar Receiving Laboratory, em Houston, no Texas.
Os mares são compostos predominantemente de basaltos, e as regiões altas são pobres em ferro e compostas principalmente de anortosita, uma rocha composta principalmente de plagioclase felspar ricas em cálcio. Outro componente significante da crosta são as rochas ígneas com Mg, como troctolitas, noritas, e basaltos-KREEP. Acredita-se que estas rochas sejam relacionadas à petrogenese do KREEP.
As rochas compostas na superfície lunar aparecem geralmente na forma de "breccias". Destas, as subcategorias são chamadas de fragmentais, granulíticas, e breccias derretidas por impacto, dependendo de como elas foram formada
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| Astronauta da Apolo 16 em pesquisa de rocha lunar (NASA) |
o material recolhido na Lua é bastante parecido com o material terrestre, pelo menos as rochas lunares são formadas pelos mesmos minerais que formam as rochas terrestres, embora em diferentes proporções, o que dá força à teoria do "Grande Impacto" ("Big Splash").
O programa Apolo trouxe 381,7 kg de material da superfície lunar, a maior parte dele está armazenado no Lunar Receiving Laboratory, em Houston, no Texas.
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| Astronauta da Apolo 16 recolhe material do solo lunar (NASA) |
Estas rochas provaram ser de valor ímpar para
decifrar a evolução geológica da Lua. As rochas lunares são em grande parte
feitas dos mesmos minerais que forma as rochas encontradas na Terra, como a
Olivina, Piroxene, e Plagioclasa Feldspar (Anortosita). A Ilimenita mineral é
abundante , e um novo mineral chamado
Armalcolita (homenageando Armstrong, Aldring e Collins, (os três membros da
tripulação da Apolo 11) foi encontrado pela primeira vez nas amostras lunares.
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| Exposição de amostras de rochas lunares (NASA) |
Os mares são compostos predominantemente de basaltos, e as regiões altas são pobres em ferro e compostas principalmente de anortosita, uma rocha composta principalmente de plagioclase felspar ricas em cálcio. Outro componente significante da crosta são as rochas ígneas com Mg, como troctolitas, noritas, e basaltos-KREEP. Acredita-se que estas rochas sejam relacionadas à petrogenese do KREEP.
As rochas compostas na superfície lunar aparecem geralmente na forma de "breccias". Destas, as subcategorias são chamadas de fragmentais, granulíticas, e breccias derretidas por impacto, dependendo de como elas foram formada
O Projeto Apolo encerrou-se, por questões econômicas, com a Apolo 17.
A Lua a partir destas incursões exploratórias
deixou de ser um “elemento” poético de
apaixonados observadores à distância.
