A TERRA, UM PLANETA MUITO ESPECIAL · O sistema solar formou-se a partir de um impacto de um cometa...
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A TERRA, UM PLANETA MUITO ESPECIAL •Formação do Sistema Solar •Teoria Nebular reformulada
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A TERRA, UM PLANETA MUITO ESPECIAL
•Formação do Sistema Solar
•Teoria Nebular reformulada
“A Terra é um pequeno planeta do Sistema Solar, local do Universo onde teve a sua origem e o seu desenvolvimento. Com a forma aproximada de uma esfera achatada nos polos e com um raio médio de 6371 Km, descreve uma órbita elíptica, em sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, a uma distância média do sol de 150 milhões de Km. A Terra está de tal modo posicionada que recebe uma quantidade de energia radiante do Sol que torna possível sustentar a vida. Devido à sua composição e passado geológico, a Terra produziu um hidrosfera e uma atmosfera protetora que tem sustentado inúmeros seres vivos ao longo de milhões de anos…” in Programa de Biologia – 10º ano
A TERRA, UM PLANETA MUITO ESPECIAL
Parte de uma tabuleta babilónica de Sippar, construída
em 870 a.C. Actualmente encontra-se no British
Museum
A Mesopotâmia é uma das regiões
mais conhecidas da nossa história.
Um
dos povos que mais se destacou
nessa
zona, no campo da astronomia, foram
os babilónios.
Criaram várias ferramentas
aritméticas e com elas
desenvolveram
a capacidade de prever os
movimentos dos astros aparentes,
estrelas, planetas, sol, lua e até eclipses.
A civilização egípcia usou a
habilidade de observar os astros e
suas posições, para criar o calendário
lunar e solar com 12 meses, 30 dias
cada e um feriado de 5 dias para que
o total tivesse 365 dias. Tudo isso
influenciado pela cheia do rio Nilo,
principal fonte de sobrevivência
egípcia. Posteriormente houve a
construção das enormes pirâmides (há
5000 anos atrás), túmulos dos grandes
faraós. Os seus corredores principais
foram orientados na direção do eixo
de rotação da Terra.
Com isso, acreditavam que o faraó
morto chegava mais rápido até os deuses…
Com a sua aritmética, os Maias (civilização
que vivia na América Central antes da chegada
de Cristóvão Colombo), faziam cálculos
astronómicos de notável exatidão.
Conheciam os movimentos do Sol, da Lua, de
Vénus e provavelmente de outros astros.
De entre suas construções de pedra destaca-se
o templo de Kukulkan (no México) –
construído no séc. XII. As quatro faces do
templo estão voltadas para os pontos
cardeais. Nos dias 21 de Março e 23 de
Setembro, quando o dia tem exatamente a
mesma duração da noite, o sol (que incide às
17h e 30min sobre o templo em forma de
pirâmide) projeta uma sombra nos degraus
que forma a imagem de Kukulkan, o deus da serpente emplumada…
A missão Apollo 11 pousou na
superfície
lunar em 20 de Julho de 1969, num
local
chamado "Sea of Tranquility" (Mar da
Tranquilidade).
Neil Armstrong e Edwin Aldrin
tornaram-se
os primeiros homens a caminhar no
solo lunar.
Século XX – À descoberta do Universo
Como se terá formado o Universo?
A Teoria mais aceite atualmente é a Teoria do Big-Bang.
Há cerca de 13,8 mil milhões de anos, toda a matéria e energia
estavam concentradas num único ponto, de dimensões reduzidas e
extremamente denso!
E deu-se uma explosão….! O Universo, desde então, continua em
Expansão.
A Via Láctea é a galáxia onde está localizado o
Sistema Solar. É uma estrutura constituída por
mais
de duzentos biliões de estrelas e tem uma
massa de
cerca de um trilião e 750 biliões de massas solares…
SISTEMA SOLAR
SISTEMA SOLAR
FORMAÇÃO DO SISTEMA SOLAR-VÍDEO
Formação do SISTEMA SOLAR
Para percebermos como se formou o nosso sistema solar não podemos
focar-nos apenas na geologia… É necessária toda uma abordagem multidisciplinar…!
Formação do SISTEMA SOLAR
TEORIAS EXPLICATIVAS
“O que hoje está explicado foi, no passado, apenas imaginado.” William Blake
Teoria de Buffon … O sistema solar formou-se a partir
de um impacto de um cometa com o sol.
Deste choque resultaria a emissão de
filamentos de matéria solar que deram
origem aos restantes planetas …
• Teoria catastrofista
• Pressupunha que o sol tinha de ser mais antigo
que os outros planetas (o que não está
comprovado)…
Formação do SISTEMA SOLAR
Immanuel Kant, pensador alemão que viveu entre 1724 e
1804, foi um dos maiores filósofos de todos os tempos.
Autor de livros como “Crítica da Razão Pura”, ele
influenciou decisivamente o pensamento ocidental em
áreas como a ética e a estética. O que pouca gente sabe
é que ele também foi inovador na astronomia. Em 1755,
Kant escreveu “História Geral da Natureza e Teoria do
Céu”, obra onde introduz princípios que até hoje são a
base das teorias sobre a formação dos planetas e do
sistema solar. Ele sugeriu que o sistema solar se tinha formado a
partir de uma nuvem (nébula) de pó e gases que
girava em torno de si própria e que terá formado
uma estrela no seu centro. Desta estrela, e de tempos
a tempos, iam-se soltando anéis de matéria que
deram origem aos planetas! HIPÓTESE NEBULAR
Hoje sabemos que “estrelas antigas”
explodem e dispersam grandes volumes
de
material sob a forma de gases e poeiras
…
e assim se formam nébulas…
Nébula = “berços” de estrelas e planetas
Formação do SISTEMA SOLAR TEORIA NEBULAR REFORMULADA
Mas como adquiriu o nosso sistema solar as características que tem a partir de uma nuvem de gases e
poeiras?
AUMENTA A VELOCIDADE DE ROTAÇÃO DA
NÉBULA
QUE COMEÇA A ADQUIRIR UMA
CONFIGURAÇÃO
MAIS PLANA, SEMELHANTE A UM DISCO!!!
O material mais denso começa cada vez mais a
concentrar-se no centro da nébula e inicia-se a
formação de uma protoestrela – o nosso futuro
SOL
(desde logo se iniciam fenómenos de fusão
nuclear gerando-se um
aumento de temperatura)
Desde o princípio da contração da nebulosa solar até à formação
do disco
protoplanetário terão passado 100 mil anos; Até ao início das
reações
termonucleares no interior da estrela terão passado 10 milhões de
anos.
A nebulosa encontra-se agora
mais quente
na região interna, junto ao
protossol, e mais
fria na região externa (gradiente
de
Temperatura)
Os elementos com maiores
temperaturas de
condensação irão condensar na
parte mais
interna do disco nebular (ex:
Metais – Fe; Ni; Al; e silicatos –
material que constitui as
rochas),
Os elementos com
menores temperaturas
de
condensação irão
condensar na parte mais
externa do disco nebular (gases)
A distribuição dos materiais da nébula solar foi condicionada pela distância ao sol, dando origem a corpos com características diferentes. Perto do sol, a altas temperaturas , acumularam-se , materiais
de ponto de fusão mais alto, como ferro e silicatos (planetas rochosos ou telúricos). A radiação emitida pelo sol (vento solar) afastou os elementos químicos menos densos… Mais longe da estrela, a baixas temperaturas, acumularam-se principalmente materiais de baixo ponto de fusão (planetas
gasosos ou gigantes) e enormes quantidades de hélio e hidrogénio
Vento solar
Assim, Mercúrio, Vénus, Terra e Marte são pequenos e rochosos,
mais densos, formados essencialmente por ferro e
silicatos…
Os planetas longínquos são ricos em substâncias voláteis
(mantém-se gasosas a baixas temperaturas), pouco
densas (as mais densas já condensaram, mais perto do sol) e muito
pobres em metais e silicatos (julga-se que tenham
pequenos núcleos rochosos). Como são de grandes
dimensões, têm força gravítica suficiente para reter os
gases mais leves da nébula!
A atração gravitacional continuou e
pequenas poeiras e partículas sólidas colidem umas com as outras formando
corpos cada vez maiores (PLANETESIMAIS) e, por isso, com maior força gravítica…
Os planetesimais maiores atraem outros mais pequenos e assim se vão sucedendo as colisões e a formação de planetesimais
cada vez maiores: PROTOPLANETAS!
Os planetas gasosos, cada vez maiores, tinham uma força gravítica suficiente para ir retendo mais e mais gases da antiga
nébula …
Entre Marte e Júpiter sobreviveu
ainda a chamada cintura de asteroides. Ao que tudo
indica são protoplanetas que
nunca chegaram a formar um
planeta devido às perturbações
gravitacionais causadas por Júpiter.
FACTOS QUE COMPROVAM
A TEORIA NEBULAR
Nuvens de gases e poeiras são comuns no Universo, inclusive na
nossa galáxia. São constituídas por
hélio, hidrogénio e partícula de silicatos…
Fora do nosso sistema solar já foram observadas estrelas rodeadas de um
disco de gás e poeira …
Todos os astros do Sistema Solar têm
aproximadamente a mesma idade (4600
M.a.), o que indicia uma origem comum…
As órbitas dos planetas encontram-se no mesmo
plano que está alinhado com o plano
equatorial do sol – sugere que a sua formação se deu
partir de um disco achatado…
Todos os planetas executam o seu
movimento de translação na mesma
direção – este facto indica que os planetas terão mantido a
direção do movimento da nébula que os originou…
À exceção de Vénus e Úrano, todos
os planetas têm um movimento de
rotação no mesmo sentido (direto –
contrário ao movimento dos ponteiros do relógio),
sendo que os que se encontram mais
afastados do sol têm um movimento de
rotação mais rápido… facto que sugere uma origem a partir de
uma nébula em rotação…
Perto do sol localizam-se os planetas telúricos, densos e formados por silicatos e ferro, enquanto que mais distante desta estrela encontram-se os planetas gigantes, pouco densos, formados maioritariamente por gases. Esta observação é concordante com a formação a partir de uma
nébula com uma temperatura diferencial ao longo de toda a sua extensão…
… A existência de meteoritos, asteroides e cometas …
Evidências de crateras de impacto – concordantes com a existência do fenómeno de acreção …
FACTOS POR
EXPLICAR…
A baixa
velocidade de
rotação do sol
…
Os planetas
rochosos
não
apresentam
igual
dinamismo
interno
O sentido
retrógrado de Vénus e Úrano?
TERRA, um planeta especial
Como se formaram as
camadas concêntricas que
formam a estrutura interna
da Terra?
TERRA, um planeta especial
DIFERENCIAÇÃO
Energia cinética derivada do impacto de planetesimais (que se ia
transformando em energia térmica),
Compressão gravítica: a zona interna do planeta era cada vez mais comprimida sob o peso das restantes zonas (o que também gerava calor)… elementos radioativos
vão-se naturalmente desintegrando, criando
outra enorme fonte de
calor…
Durante o processo de acreção foi-se acumulando calor no nosso planeta.
Um planetesimal colidindo a
uma velocidade de 15/20 km,
transfere tanta energia quanto
a explosão de 100 vezes o seu
peso em dinamite
TERRA, um planeta especial
DIFERENCIAÇÃO
O interior do planeta ficava cada vez
mais quente
Os materiais começam a
fundir
TERRA, um planeta especial
DIFERENCIAÇÃO
Num planeta que se encontra fundido
(30 a 60%) os materiais que o constituem passam a ter alguma mobilidade … Os menos densos
(Silício, Alumínio, Cálcio, Sódio, etc) migram
para a superfície enquanto que os mais densos (ferro e níquel) migram para o centro do planeta, formando
o seu núcleo metálico… Do manto fazem parte os elementos de
densidade intermédia!
TERRA, um planeta especial DIFERENCIAÇÃO
Os materiais pouco densos que iam subindo, acabavam por ajudar a transferir calor e lentamente o
planeta começava a arrefecer e a solidificar (crosta)
Algumas zonas permanecem ainda no estado líquido – núcleo externo; e parcialmente fundidas (1% a 2%)
– astenosfera.
Outra ajuda para este arrefecimento
foi a desgaseificação
DIFERENCIAÇÃO
As erupções vulcânicas ajudaram a libertar algum calor e substâncias voláteis (vapor de água, dióxido de
carbono, azoto, sulfuretos, hidrogénio )
Assim se formou a atmosfera primitiva da Terra
FORMAÇÃO DA ATMOSFERA PRIMITIVA
O VAPOR DE ÁGUA CONDENSOU E PRECIPITOU NA
SUPERFÍCIE DANDO ORIGEM AOS OCEANOS PRIMITIVOS
FORMAÇÃO DO OCEANO PRIMITIVO
RESUMINDO…
Uma grande parte da Terra (35%) é composta por ferro, no entanto, este elemento não surge na crosta em quantidades muito significativas. Foi durante o processo de
diferenciação este elemento migrou, por ser mais denso, para as zonas mais profundas do planeta, restando à superfície os elementos mais “leves”
TERRA, um planeta especial
