Terceira Parte

Petróleo e Ecologia: Uma Contestação à Ciência Ortodoxa

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A Terra no Sistema Planetário

Atualmente, o sistema planetário é constituído por um grupo de planetas que giram ao redor do Sol, que por sua vez acha-se situado em um dos focos comuns às elipses diversas, de diversas excentricidades conforme o planeta. Neste livro o sistema continuará com o número de nove planetas, pois Plutão rebaixado para a classe dos asteróides por resolução de uma assembléia vai continuar girando ao redor do Sol, des-conhecendo a referida deliberação de astrônomos. Nesta parte veremos a Terra dentro do sistema e sua relação com o Sol e o que isso tem a ver com a Geologia. A princípio, quando a idéia religiosa era muito acentuada, pensava-se que o Sol e os outros planetas giravam ao redor da Terra, como se ela fosse o objeto mais importante do universo. A idéia evoluiu para o Sol como o centro de círculos onde giravam os planetas, culminando com as conclu-sões de Kepler, no século XVII, segundo as quais os planetas descrevem elipses com o Sol em um dos focos. Não há possibilidade de observação desses fenômenos de qualquer posição fora da Terra e por isso as conclusões têm de ser deduzidas de maneira indireta. É possível dizer também, que o sistema solar é composto de três planetas simples e seis sub-sistemas. Os planetas simples são Mercúrio, Vênus e Plutão e os subsistemas, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Diz-se que são subsistemas em virtude de serem formados do planeta em um dos focos da elipse e um satélite ou conjunto de satélites, girando ao seu redor. Três desses subsis-temas são mais numerosos que o sistema principal: Júpiter com 12 satélites, Saturno com pelo menos 20 e Urano com 15 satélites conhecidos, são exemplos de subsistemas. Nosso planeta tem apenas um satélite, a Lua. Dos nove planetas, tomando a Terra como referência, dois, Mercúrio e Vênus, ficam entre o Sol e a Terra e são por isso chamados de interiores e a partir de Marte para fora do sistema, os restantes planetas são conhecidos como exteriores. Se o tamanho for a referência, os quatro pri-meiros a partir do Sol são conhecidos como planetas terrestres, e de Júpiter para fora (exceto Plutão) são os planetas jovianos, nome relativo a Júpiter. Dos planetas terrestres a Terra é o maior, seguido de Vênus, Marte e Mercúrio. Júpiter é o maior de todos, cuja massa e diâmetro são 318 e 11 vezes, respectivamente, maiores que a Terra. O sistema completo é formado dos planetas, seus satélites, os asteróides existentes, princi-palmente entre Marte e Júpiter, meteoros e alguns cometas. Até o momento não é possível dizer de quantos planetas se compõe o sistema solar. O aperfeiçoamento dos meios de observação que evolui com o tempo, confere novas possibilidades de descobrir outros componentes. São informações curio-sas, mas desnecessárias para os habitantes da Terra e o estudo da mesma.

Mecânica Celeste

Durante o ano terrestre ou durante a translação, movimento que a Terra faz ao redor do Sol, por ser uma elipse (excentricidade 0,081813) , há uma variação tanto da distância Sol/Terra como da

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velocidade do movimento do planeta, fato que condiciona duas posições distintas extremas e uma infinidade de posições intermediárias: o ponto onde a Terra fica mais próxima do Sol é chamado pe-riélio, quando a velocidade do planeta é maior; o que fica mais afastado, afélio e a velocidade menor (Fig. 3.1). Em números redondos, no afélio a distância Sol/Terra é de 152 milhões de quilômetros, enquanto no periélio é de 147 milhões, o que dá uma distância média de 149.504.000 km, que tam-bém é chamada de Unidade Astronômica. Do periélio para o afélio a velocidade do planeta é decres-cente até o mínimo de velocidade no afélio (3a Lei de Kepler). A partir desse ponto, a velocidade do planeta é crescente até o limite no periélio, repetindo-se o funcionamento indefinidamente. O sistema é alterado pela perda de massa do Sol, mas não é um fenômeno que preocupe os humanos, desde que deveremos desaparecer do planeta antes que a alteração possa ser notada. A Terra é ínfima em relação ao Sol. Se a Terra fosse representada por uma esfera de 1cm o Sol ficaria a uma distância de 117 m dela, e a essa distância, qualquer objeto com 1 cm de largura máxima é indistinto ao olho humano. Para um observador situado a uma distância semelhante a do Sol, a Terra não poderia ser vista ou observada e seria considerada inexistente! Finalmente, em vir-tude da desproporcionalidade dos tamanhos, não existe escala para representar o Sol e a Terra juntos. Em palavras mais simples: se representarmos o Sol, não poderemos representar a Terra e a recíproca também é verdadeira. Sem necessidade de precisão, a distância Sol/Terra é fator absolutamente crucial à existência da vida na Terra. Essa distância é um dos Fatores Vitais. A Lua também descreve uma elipse em seu movimento de revolução ao redor da Terra, e esta ocupa um dos seus focos. A menor distância entre a Terra e a Lua chama-se perigeu, e a maior de apogeu. No perigeu a distância é de 363.000 km e no apogeu, 406.000 km. A distância média é de 384.400 km. O funcionamento deste sistema é semelhante ao funcionamento do sistema Sol/Terra e de qualquer outro sistema ou subsistema existente. Depende apenas da quantidade de massa dos corpos envolvidos. É a massa que determina a distância entre os corpos. A forma dos corpos celestes, para fins geológicos, é sempre de uma esfera achatada nos pó-los, forma esta devida à origem e a massa ígnea combinada com a velocidade supersônica da rotação. Assim, a forma da Terra, que também serve de modelo para todos os planetas, é de um esferóide com o eixo de rotação menor que o diâmetro equatorial, forma devida, como dito acima, à fluidez do seu material formador combinado com a força centrífuga do movimento de rotação, gerenciados pela gravidade da massa do planeta. Assim, o raio polar é pouco menor que o raio equatorial. Este mede 6.378,2 km, enquanto aquele 6.356,8 km. O raio médio é de 6.371 km. A circunferência ao longo do equador mede 40.075,51 km. Essa distância é percorrida a cada 24 h. Desta maneira, a velocidade de um ponto fixo no equador é de 464m/s, que é velocidade supersônica (o som viaja a 344 m/s nas CNTP), não é percebida por nós. Ao longo da órbita solar a velocidade da Terra no espaço é de 29,88 km/s, e o planeta com-pleta uma volta inteira a cada 365,25 dias. Esta velocidade é 86,8 vezes maior que a do som e também passa a nós quase despercebida. A área da esfera do planeta é de 5.096 X 108 km2, da qual mais de 70% é coberta por águas e o res-tante pelos continentes.

As Linhas da Terra

Sobre a superfície do globo terrestre são traçadas várias linhas resultantes da relação Sol/Terra e como divisões da própria Terra, as quais configuram a mecânica de funcionamento dos dois corpos e facilitam o entendimento de fenômenos importantes que se passam no globo e que afetam a

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vida no planeta. Todas as linhas, exceto duas, são relativas entre si e dependem da iluminação do Sol. As próprias da Terra são duas (Fig. 3.2) :

• Eixo de rotação (linha interior ao globo, projetada em superfície) e• Equador (uma circunferência, projetada como linha)

O equador é um círculo máximo eqüidistante dos pólos: • Onde começa a contagem das latitudes para o norte e para o sul. • Que separa os dois hemisférios da Terra: hemisfério norte e sul. • Onde se dão os equinócios (nós de subida e de descida).

O eixo de rotação é a linha interior ao globo ao redor da qual se faz o movimento de rotação do planeta a qual une os dois polos. Este movimento realiza-se da esquerda para a direita ou de oeste para leste, para um observador de frente para o norte. O eixo de rotação, que é ortogonal e central ao plano do equador, determina três pontos im-portantes. O primeiro no interior do globo, quando atinge o plano do equador marcando o centro da Terra no interior do seu núcleo e quando atinge a superfície do planeta onde marca os pólos norte e sul por onde passam os meridianos. Esses são grandes círculos referência das longitudes e do tempo. Nas figuras planas essas linhas aparecem como projeções na superfície de um círculo, dividindo a Terra em quatro quadrantes. Os quadrantes, nordeste à direita e noroeste a esquerda, ficam no hemis-fério norte do observador de frente para o norte. Os quadrantes, sudoeste à esquerda e sudeste à direi-ta, ficam no hemisfério sul os quais são importantes na nomenclatura das direções, posicionamentos no terreno e construção de mapas. As extremidades das duas linhas são os pontos cardeais: norte e sul marcados no eixo de rotação no ponto em que ele atinge a superfície do globo e leste, levante, ou oriente à direita, e oeste, poente ou ocidente à esquerda da linha que marca o equador. As linhas que dependem do sol são seis: (Fig. 3.2)

• As linhas dos dois trópicos: uma no hemisfério norte, Trópico de Câncer e a outra no he-misfério sul, Trópico de Capricórnio.

• As linhas dos dois círculos polares: ao norte o Círculo Polar Ártico e ao sul o Círculo Polar Antártico.

• A linha do equador termal ou linha da eclíptica que une os dois trópicos passando no equador, e que representa o raio perpendicular do Sol sobre a superfície do globo, ou o ponto da Terra mais próximo do Sol.

• A linha do Equador de Iluminação que separa a parte iluminada da parte escura do plane-ta, ou seja, separa o dia da noite.

Os círculos polares e os trópicos são círculos paralelos ao equador terrestre; o equador termal e o de iluminação são transversais aos paralelos. Todas as linhas da figura são traçadas no exterior do globo, exceto o eixo de rotação. O Cone de Sombra da Terra fica entre o raio tangencial norte e o tangencial sul, com raio da base igual ao diâmetro do globo, com o ápice (altura do cone) sobre o prolongamento da eclíptica. Quando a Terra faz o seu movimento de translação, a linha da eclíptica se desloca no espa-ço gerando o plano da eclíptica. Podemos dizer então, que a Terra se move no plano da eclíptica. Nenhum planeta orbita na eclíptica da Terra. Todas as órbitas fazem ângulo com a órbita terrestre, variando entre os mais de 17º de Plutão a menos de 1º de Urano. A órbita da Lua faz um ângulo de 5,1º em relação à eclíptica, razão pela qual não há eclipses do Sol e da Lua com freqüência. (Fig. 3.3) Para fins didáticos há que se imaginar uma linha que ligue o centro da Terra ao centro do Sol

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que será chamada de linha geradora do plano da eclíptica ou simplesmente eclíptica e uma vertical a este plano passando pelo centro da Terra que gera o plano do equador de iluminação desde que divide a parte iluminada chamada dia, da parte escura chamada noite. O equador de iluminação é móvel ao longo do ano tropical. Por razões desconhecidas, o plano do equador terrestre gira inclinado em relação ao plano fixo da eclíptica a um ângulo de 23º 27’ determinando que o eixo de rotação fique inclinado por ân-gulo de mesma grandeza em relação ao equador de iluminação. A projeção do eixo terrestre na esfera celeste é o polo celestial, atualmente a Estrela Polar ou precisamente a estrela Alpha da constelação da Ursa Menor (Fig. 3.4). Este pólo celestial é eqüidistante do equador celestial, grande círculo na esfera celeste. Temos então nesta esfera dois planos fixos bem definidos: o plano fixo horizontal da eclíptica onde gira a Terra em sua órbita e o plano fixo do equador celestial, inclinado, que divide o universo em dois hemisférios astronômicos. O plano do equador celestial não é absolutamente fixo, como o plano da eclíptica, devido ao movimento da precessão, mas varia pouco conforme a variação da precessão que será estudado mais adiante. O plano do equador celestial intersecta o plano da eclíptica em uma linha, cujas extremida-des, projetadas na esfera celeste, determinam os dois nós da órbita terrestre chamados respectiva-mente de nó de descida e nó de subida, cujo papel será explicado adiante. Pela desproporção de tamanho e enormidade da distância, os raios do Sol atingem a Terra paralelamente, iluminando-a de um lado, deixando o outro às escuras. Nas extremidades do equador de iluminação, aos 66º33’, traçam-se mais dois paralelos: os círculos polares Ártico, no hemisfério norte, e Antártico, no hemisfério sul. Os raios perpendicula-res do sol que chegam à superfície causam insolação máxima e os outros raios, tangentes ao globo, resultam insolação mínima. Entre estes extremos de insolação acontecem as variações de tempera-tura, máxima e mínima, da Terra. O ponto de contato do raio central do Sol sobre a Terra ou a linha geradora da eclíptica, se move na superfície da Terra durante o movimento de translação e o faz ao longo do equador termal. Este movimento se faz entre os dois trópicos, cruzando o equador da Terra do hemisfério norte para o do sul e do sul para o do norte uma vez a cada ano tropical (figuras 3.5, 3.6, 3.7 e 3.8). A figura 3.8 mostra de forma didática o conjunto do foco solar deslocando-se na superfície da Terra, sobre o equador termal, como se o sol é que se movesse ao longo dos meses durante o ano. Observar que na figura 3.6 a declinação do Sol é nula, ou seja, a linha geradora da eclíptica ou o centro do foco de insolação, coincide com a linha de contato entre os dois planos celestiais: da eclíptica e do equador terrestre. Em outras palavras, somente nos equinócios ou nos nós de descida e de subida, acontece a perfeita coincidência entre os equadores terrestre e celeste, o eixo de rotação e o pólo celestial. Em termos de iluminação, é nesses nós ou pontos da órbita terrestre que os quatro pontos cardeais ficam igualmente iluminados. Daí o nome de equinócios ou “noites iguais”. De fato é apenas um breve momento. Em outra posição qualquer, somente três pontos cardeais estarão iluminados: os pontos leste e o oeste e um dos dois pólos, conforme a posição da Terra em sua órbita. Quando cruza o nó de subida, o iluminado será o pólo norte e quando cruza o nó de descida será a vez do pólo sul. Quando a declinação é máxima ao norte, 23º 27’, é verão no hemisfério norte e inverno no sul, o que acontece em junho. Quando a declinação é máxima ao sul, é verão no hemisfério sul e inverno no norte, em de-zembro. Através dos pólos são traçados os meridianos que são infinitos, convergentes aos pólos e marcam as longitudes e o tempo. O meridiano de Greenwich, por convenção, é tomado como origem das longitudes e marcado 0º. A partir dele para leste, é mais tarde e para oeste é mais cedo.

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A 180º de longitude há uma linha irregular sobre o Oceano Pacífico chamada de linha de mu-dança de data, onde coincidem 24 horas de um dia e 0 hora do dia seguinte, ou seja, onde começam e terminam os dias.

Relação Sol/Terra Devido à desproporção do tamanho, os raios do Sol que atingem a Terra o fazem paralela-mente. Como a Terra é esférica, somente um relativo pequeno feixe desses raios atinge sua superfície verticalmente. De fato, em escala humana, esta é uma região bastante ampla nos arredores do plano do equador termal da eclíptica, com cerca de 2,1 x 107 (21.000.000 Km2), que sofre a incidência vertical dos raios solares, penetrando menor espessura dos gases da atmosfera da Terra e por essas razões é área mais quente do planeta. Ao longo do texto ela será chamada de Área de Insolação Má-xima (AIM). Para fora dessa área, os raios solares penetram uma camada mais espessa da atmosfera e atingem obliquamente a superfície da Terra, diminuindo a intensidade da energia solar sobre a super-fície do planeta à medida que nos afastamos dela, diminuindo assim a temperatura e o aquecimento exterior. Entre os trópicos e os círculos polares, fica uma coroa circular que sofre insolação interme-diária, e que se estende dos 23º27’ até aos círculos polares (66º33’) . Aí a espessura da atmosfera é maior, e a curvatura da esfera é mais acentuada, determinando maior obliqüidade dos raios solares com dispersão da insolação, determinando temperaturas mais baixas que as verificadas na AIM entre os trópicos. São as chamadas zonas temperadas. Finalmente, aparecem as calotas polares onde a insolação em relação ao globo é somente discreta, durante o verão e nenhuma durante o inverno. Na região dos pólos os raios solares têm obliqüidade máxima e são tangenciais ao globo, com grande dispersão de energia e a camada de at-mosfera é a mais espessa possível. Essa situação determina as baixas temperaturas dessas regiões e as mais baixas temperaturas da Terra. Assim variam as temperaturas na superfície do globo em função da insolação. Fica claro que o aquecimento da superfície da Terra pela insolação é uma função:

• Da espessura da atmosfera, • Da forma esférica da Terra, • Dos movimentos do planeta e• Do ângulo de inclinação do eixo da Terra relativo à eclíptica.

Deduz-se facilmente que o aquecimento interno da Terra é feito esfericamente porque de dentro para fora a partir do seu núcleo, enquanto o aquecimento externo é preferencial dependendo dos fatores acima. Observar que todos os fatores mencionados são constantes, ao longo do tempo geológico registrado na Terra, o que impede qualquer raciocínio sobre períodos glaciais no planeta. Não existe mecanismo para este “fenômeno”, como é corrente entre cientistas não geólogos. A variação da temperatura no globo, também se faz em função da altitude, devido às menores pressões ao longo do raio terrestre correspondente à atmosfera. Por isso os topos das montanhas são gelados a despeito da latitude de sua posição na esfera. Assim, o movimento da Área de Insolação Máxima (AIM) se faz, anualmente, ao longo do equador termal em movimento relativamente longo e lento. Ao mesmo tempo, ela também se deslo-ca diariamente ao longo dos paralelos em movimento mais curto e mais rápido. Dessa combinação dos dois movimentos é que resulta o ecossistema da Terra ou as condições normais de temperatura e pressão sob as quais existimos. Geologicamente falando, as estações do ano são dependentes da posição da Área de Insola-ção Máxima sobre o equador termal. Essa área é a mais quente da Terra e fora dela as temperaturas diminuem, variando até o extremo existente nos círculos polares.