A TERRA – ACREÇÃO E DIFERENCIAÇÃO

Liliane Morgado 2011/2012

A Terra – acreção e diferenciação

A Terra, tal como os outros corpos do Sistema Solar, teve origem a partir da acreção de materiais da nébula solar por ação da força gravítica, seguido de um processo de diferenciação.

A Terra – acreção e diferenciação

A Terra – acreção e diferenciação

Embora se tenha começado a formar há cerca de 4600 M.a., continuou a crescer durante cerca de 120 a 150 M.a., até atingir as dimensões atuais.

As rochas magmáticas mais antigas encontram-se na bacia de Hudson, Canadá.

A Terra – acreção e diferenciação

A Terra – acreção e diferenciação

Mas em 2007, um conjunto de pequenos diamantes em forma de agulhas, incrustados em cristais de zircão, foi datado de cerca de 4400 M.a., uma idade muito próxima do que se crê ter sido o início da formação do planeta Terra.

A Terra – acreção e diferenciação

Inicialmente a Terra teria uma estrutura homogénea, com uma distribuição regular do ferro, do Níquel, dos silicatos e da matéria menos densa.

A Terra – acreção e diferenciação

A Terra – acreção e diferenciação

A estrutura da Terra em camadas concêntricas, com um núcleo central muito denso rodeado por um manto, e este pela crosta, menos densos, a existência de uma atmosfera e de uma hidrosfera levaram a procurar uma explicação para essa diferenciação estrutural e química.

A Terra – acreção e diferenciação

A Terra – acreção e diferenciação

A Terra – acreção e diferenciação

Que fontes de energia estariam envolvidas no processo de diferenciação?

Impactos dos planetesimais

Compressão

Desintegração radioactiva

A Terra – acreção e diferenciação

Impacto dos planetesimais

Energia cinética era convertida em calor, grande parte irradiava para o espaço, mas uma parcela era retida no planeta.

A Terra – acreção e diferenciação

Na actualidade, a acreção ainda decorre no nosso planeta, com registos recentes de impactos de meteoritos.

A Terra – acreção e diferenciação

Compressão

As zonas internas do planeta eram comprimidas sob o peso crescente da acumulação de novos materiais. Como resultado o calor acumulava-se (baixa condutividade térmica das rochas) e a temperatura aumentava no interior da Terra.

A Terra – acreção e diferenciação

Desintegração radioactiva

• Os átomos dos elementos pesados, Úranio, Tório e Potássio (por ex.) desintegram-se espontaneamente, emitindo energia e transformando-se noutros elementos mais estáveis.

• Esse calor flui com dificuldade devido à fraca condutividade térmica dos materiais sendo armazenado no interior da Terra.

A Terra – acreção e diferenciação

A Terra – acreção e diferenciação

Diferenciação

• Os materiais sofreram fusão.• Sendo o ferro mais denso deslocou-se na direção

do centro do planeta (2000ºC) e os materiais menos densos para a periferia, que ao arrefecerem originaram a crosta primitiva.

• Na crosta recém-formada os fenómenos de vulcanismo seriam generalizados, com libertação de gases.

A Terra – acreção e diferenciação

A superfície da terra foi arrefecendo, de modo que os materiais que se encontravam à superfície solidificaram, formando uma capa muito fina e quebradiça – a crosta primitiva.

A Terra – acreção e diferenciação

Esta crusta primitiva, ao ser bombardeada por meteoritos, era quebrada e perfurada, permitindo que o material que se encontrava por baixo, ainda em estado fluido -magma primitivo-subisse até à superfície, espalhando-se em vastos lençóis.

A Terra – acreção e diferenciação

Forma-se a primeira verdadeira crusta continental, que se movia e flutuava sobre o material mais denso que se encontrava por baixo.

A Terra – acreção e diferenciação

Juntamente com o derrame de lava seriam libertadas grandes quantidades de gases que permitiram o aparecimento da atmosfera.

Origem e evolução da atmosfera

Existem dois modelos clássicos que explicam a origem e evolução da atmosfera:

Hipótese da desgasificação;

Hipótese da dissociação química.

Origem e evolução da atmosfera

Hipótese da desgasificação

Esta relacionada com os processos de vulcanismo primitivo e com o processo de diferenciação da Terra por densidades.

Os gases tiveram origem no interior da Terra, uns libertaram-se para o espaço (H e He) e outros ficaram retidos pela ação gravítica da Terra.

O aparecimento do O2 é explicado com o aparecimento de seres fotossintéticos.

Origem e evolução da atmosfera

Hipótese da dissociação química

A atmosfera primitiva da Terra era semelhante à de Júpiter, existindo Hidrogénio - H2 , Metano - CH4, Amoníaco - NH3 e alguma H2O – vapor de água.

As ligações químicas destes gases, devido à ação de fortes ventos solares rompiam-se e originavam elementos ou radicais livres que se recombinavam de forma variada.

Algum do oxigénio livre era explicado com a fotodissociação química da água, mas a quantidade significativa deste gás só ocorreu com o aparecimento de seres fotossintéticos.

Origem e evolução da atmosfera

Estas duas hipóteses consideram que devido a uma elevada quantidade de vapor de água existente na atmosfera primitiva, que devido à sua condensação provocada pelo arrefecimento da Terra, originaram chuvas que se acumularam formando o oceano primitivo.

Origem e evolução da atmosfera

Exploração de software para estudo do sistema solar

Liliane Morgado 2011/2012