Terra - 8ª Fonte, a Terra e suas camadas.
Autor: Matheus. | Publicado: 2011-05-25T11:58:00-03:00


Assim como os demais planetas do&nbsp;Sistema Solar, a&nbsp;Terra&nbsp;foi provavelmente originada através de uma força gravitacional que condensou diversos materiais preexistentes no espaço. Tais materiais foram constituídos de partículas como poeira cósmica e gás. Muitos elementos químicos formados entraram nesta composição, sendo que os elementos mais densos tenderam a permanecer no centro deste redemoinho gravitacional. Por outro lado, os elementos menos densos, os gases, permaneceram na superfície deste redemoinho. As temperaturas do núcleo do redemoinho permaneceram bastante elevadas e baixavam gradualmente nas regiões que se aproximavam da superfície.Ainda hoje, os resquícios destas origens podem ser observados: o núcleo da Terra é constituído de materiais como o níquel e o ferro, em estado ígneo. Com o movimento de rotação da Terra, tais materiais estão em constante movimento, gerando um campo magnético através do fenômeno da indução magnética. A atmosfera, por sua vez, é formada em parte dos gases que permaneceram ao redor do redemoinho gravitacional que originou o&nbsp;planeta. Porém, na atmosfera original da Terra, havia grande quantidade de gases tóxicos, que foram substituídos gradualmente por grandes porções de oxigênio gerado a partir da proliferação dos primeiros seres fotossintéticos. Na crosta terrestre houve a solidificação de minerais através do resfriamento natural das regiões afastadas do núcleo, juntamente com a permanência de materiais mais leves. Ferro e níquel em estado sólido também são encontrados em regiões próximas da superfície.A idade da&nbsp;Terra&nbsp;é calculada a partir da idade das rochas mais antigas que foram encontradas na superfície terrestre. O processo de cálculo da idade das rochas é realizado através de medições radiométricas. Através dos dados colhidos nestas pesquisas, remonta-se a origem de nosso planeta em torno de 4,6 bilhões de anos.Composição e movimentosA Terra é formada basicamente por três camadas: crosta, manto e núcleo. A crosta é a parte mais superficial, onde vivem as pessoas. O manto, região intermediária, constitui-se principalmente de silício, ferro e magnésio. O núcleo, camada mais interna, compõem-se por ferro e níquel e localiza-se a cerca de 6. 500 km abaixo da superfície. O movimento de rotação da Terra em torno do próprio eixo é feito no sentido oeste para leste. Dura cerca de 23h 56min 4s e é responsável pelo dia e pela noite. O de translação ao redor do Sol é feito em aproximadamente 365 dias 5h 48min 45,97s. O eixo de rotação é inclinado em relação ao plano da órbita (chamada elíptica) em 23º 27′. Essa inclinação provoca alterações na insolação dos diferentes hemisférios terrestres ao longo do ano, produzindo o fenômeno das quatro estações.NúcleoO núcleo, com cerca de 3400 km de raio, é formado por Origem da Terra e por uma liga metálica constituída principalmente de ferro e níquel a uma temperatura por volta de 3500º C. Sua consistência é líquida, mas supõe-se que mais no interior exista um núcleo sólido.Sobre a composição do núcleo do planeta um das teorias mais aceitas é a do big splash. Vamos entende-láO&nbsp;Big Splash&nbsp;é uma teoria&nbsp;astronômica&nbsp;que postula a formação da&nbsp;Luaatravés do impacto de um&nbsp;planeta&nbsp;com aproximadamente o tamanho deMarte, conhecido como&nbsp;Theia, com a&nbsp;Terra. A teoria foi proposta pela primeira vez em&nbsp;1975&nbsp;por investigadores do Instituto de Ciências Planetárias de&nbsp;Tucsone do Instituto Harvard-Smithsonian de&nbsp;Astrofísica. Desde então diversos trabalhos de&nbsp;modelação numérica&nbsp;têm vindo a detalhar esta ideia, que é atualmente considerada consensual na&nbsp;comunidade científica.A&nbsp;Lua&nbsp;é o único&nbsp;satélite natural&nbsp;da Terra e tem várias características em comum e contrárias ao nosso planeta, postas em evidência depois da investigação das amostras recolhidas pelas&nbsp;missões Apollo. Por um lado, a composição dos&nbsp;isótopos&nbsp;estáveis das rochas lunares de&nbsp;oxigénio&nbsp;é idêntica à assinatura característica da Terra e bastante diferentes de outros objetos siderais. Isto sugere que a Lua, ou o seu precursor, tenha tido origem na mesma distância do Sol que a Terra, à data da formação do&nbsp;sistema solar.Esta descoberta pôs de parte teorias mais antigas que sugeriam a Lua como um objeto capturado pela órbita da Terra, visto que se fosse esse o caso, a Lua teria composições isotópicas distintas. A Terra é formada por um&nbsp;núcleointerior de&nbsp;ferro&nbsp;e&nbsp;níquel, um&nbsp;manto&nbsp;composto por rochas silicatadas e a&nbsp;crosta terrestre&nbsp;constituída essencialmente por&nbsp;granito&nbsp;e&nbsp;basalto. O núcleo ferroso representa cerca de trinta por cento da massa da Terra. Pelo contrário, a Lua é composta essencialmente por rochas silicadas equivalentes à do manto da Terra e tem um núcleo ferroso mínimo, que compõe cerca de 8 por cento da sua massa. Esta disparidade impede que a Lua tenha sido formada por acreção tal como a Terra, pois se tal tivesse sucedido, a proporção de ferro seria semelhante nos dois astros.Qualquer tentativa de explicação para a formação da Lua tem que ter em conta estas duas características: a composição isotópica e a proporção do núcleo de Ferro. A hipótese do Big Splash consegue harmonizar estas duas perspectivas, mas levanta outra série de problemas: o que é que colidiu com a Terra para formar a Lua, e de onde surgiu este corpo?De acordo com a composição isotópica da Lua, o objecto que colidiu com a Terra, denominado&nbsp;Theia&nbsp;(Halliday&nbsp;2000; Hartmann and Davies&nbsp;1975, Cameron and Ward&nbsp;1976&nbsp;and Cameron&nbsp;1984) deve ter tido origem dentro da órbita terrestre. Inicialmente pensava-se que a força gravítica da Terra agregou todo o material ao seu alcance para formar o planeta. No entanto, conforme sugerido em&nbsp;1772&nbsp;pelo matemático&nbsp;Lagrange, existem cinco pontos na órbita da Terra nos quais os efeitos da gravidade do planeta se anulam em relação ao Sol. Dois dos&nbsp;pontos de Lagrange&nbsp;– L4 e L5 – são considerados estáveis uma vez que qualquer material que lá se encontre só pode ser libertado por colisão ou qualquer outro evento catastrófico. L4 e L5, situados a 150 milhões de quilometros da Terra, são, portanto, zonas com potencial para permitir acreção planetária em competição com a Terra. Foi em L4 que se pensa que Theia se terá começado a formar há 4,5 bilhões de anos atrás, noHadeano.Com o decurso da acreção, Theia aumentou progressivamente de tamanho, atingindo uma dimensão comparável à de&nbsp;Marte. Este crescimento tornou instável a sua posição em L4, a partir de 20 a 30 milhões de anos do seu aparecimento. Nesta altura, a força gravitacional impulsionava Theia para fora do ponto lagrangiano, ao mesmo tempo que a&nbsp;força de Coriolis&nbsp;puxava o planeta de volta para a origem (o tratamento mais preciso do problema é feito no contexto do&nbsp;problema dos três corpos&nbsp;da&nbsp;Mecânica celeste). Esta combinação de forças levou ao desenvolvimento de uma órbita cíclica em ferradura: Theia adquiria velocidade e escapava de L4 até um determinado ponto, sendo depois puxada de volta. Num novo ciclo, o planeta adquiria velocidade e alcançava um ponto mais distante até a força de Coriolis ganhar o balanço de novo. Esta órbita em ferradura, ilustrada nas figuras abaixo, continuou até Theia adquirir massa suficiente para escapar de vez a L4.Enquanto Theia se encontrava presa nesta órbita cíclica, a Terra teve tempo para se diferenciar na estrutura de núcleo e manto que atualmente exibe. A crosta era apenas incipiente, visto que a superfície estava ainda quente demais para permitir a formação de massas continentais. Theia também deve ter desenvolvido alguma estratificação durante a sua estadia em L4.Quando Theia cresceu o suficiente para escapar do&nbsp;ponto lagrangiano&nbsp;entrou numa órbita instável e a colisão com a Terra tornou-se inevitável, visto que ambos os planetas ocupavam a mesma órbita. Os investigadores acreditam que o impacto – o Big Splash – possa ter acontecido escassas centenas de anos após o escape definitivo. A colisão não foi frontal, mas sim de lado, e ocorreu a uma&nbsp;velocidade&nbsp;de 40.000 quilometros por hora. Parte substancial do núcleo de Theia afundou-se na Terra e o seu material incorporou o&nbsp;núcleo terrestre. O resto do planeta e parte da zona superficial da Terra foram projetados para o espaço. O que sobrava do núcleo estabilizou a cerca de 22.000 km da Terra apenas 27 horas depois do impacto, segundo a modelação utilizada pelos cientistas, num percursor do que seria a Lua.Depois do Big Splash, o material resultante do impacto foi acrecionado às sobras do núcleo de Theia e pouco a pouco a Lua como satélite adquiriu consistência. As&nbsp;forças de maré&nbsp;fizeram (e continuam fazendo) a Lua se afastar da Terra, sendo a distância média atual de 385.000 km. Calcula-se que cerca de 90 por cento do seu material seja originário dos destroços do planeta Theia. O Big Splash explica as duas características da Lua que mais têm intrigado os cientistas: a Lua tem a mesma&nbsp;composição isotópica&nbsp;das rochas da Terra porque o seu percursor (Theia) se desenvolveu na mesma distância relativa do Sol; tem uma proporção de núcleo ferroso bastante inferior porque a parte principal do núcleo de Theia afundou na Terra na altura da colisão.Esta teoria encontra hoje em dia bastante aceitação dentro da comunidade científica embora persistam no entanto algumas dúvidas e pontos por esclarecer. Um dos principais problemas é a posição e existência dos pontos lagrangianos na época do Big Splash, que pode ser afetada pelas condições do sistema solar há 4,5 bilhões de anos, que não são conhecidas na sua totalidade.MantoO manto é uma grossa camada rochosa, com cerca de 2900km de espessura, que envolve o núcleo e que compõe a maior parte da massa terrestre. É formado principalmente por silício e magnésio. Sua consistência é pastosa e está em constante movimentação. A lava que sai dos vulcões é constituída pelo magma (Origem da Terra derretidas) proveniente do manto.O manto estende-se desde cerca de 30 km e por uma profundidade de 2900 km. A pressão na parte inferior do mesmo é da ordem de 1,4 milhões de atmosferas. É composto por substâncias ricas em&nbsp;ferro&nbsp;e&nbsp;magnésio. Também apresenta características físicas diferentes da crosta. O material de que é composto o manto pode apresentar-se no estado sólido ou como uma pasta viscosa, em virtude das pressões elevadas. Porém, ao contrário do que se possa imaginar, a tendência em áreas de alta pressão é que as rochas mantenham-se sólidas, pois assim ocupam menos espaço físico do que os líquidos. Além disso, a constituição dos materiais de cada camada do manto tem seu papel na determinação do estado físico local. (O núcleo interno da Terra é sólido porque, apesar das imensas temperaturas, está sujeito a pressões tão elevadas que os átomos ficam compactados; as forças de repulsão entre os átomos são vencidas pela pressão externa, e a substância acaba se tornando sólida; estima-se que esta pressão seja algo em torno de 3,5 milhões de atmosferas!) A viscosidade no manto superior (astenosfera) varia entre 1021&nbsp;a 1024&nbsp;pascal segundo, dependendo da profundidade. Portanto, o manto superior pode deslocar-se vagarosamente. As temperaturas do manto variam de 100 graus&nbsp;Celsius&nbsp;(na parte que faz interface com a crosta) até 3500 graus Celsius (na parte que faz interface com o núcleo).Crosta TerrestreÉ a parte externa consolidada do globo terrestre.É reconhecida duas zonas que formam a crosta nas regiões continentais. A primeira zona é a superior, chamada de sial (devido ao predomínio de Origem da Terra graníticas, ricas em silício e alumínio). A zona inferior é conhecida por sima, pelo fato de se acreditar que nesta porção da crosta haja a predominância de silicatos de magnésio e ferro.Acredita-se que a espessura da crosta (sial + sima) se encontre numa profundidade média de 35 – 50 Km. Esse dado foi conseguido indiretamente, através de estudos modernos na área da geofísica.Supõe-se que os substratos dos oceanos sejam compostos pelo sima, devido ao fato do sial granítico se adelgar até desaparecer nas margens dos continentes.As extensas porções de água – a hidrosfera – isolam regiões mais elevadas da crosta, formando os continentes.A crosta terrestre é subdividida em placas – as placas tectônicas. Sobre elas estão apoiados os continentes. Essas placas estão em constante movimento, impulsionadas pelas correntes do manto. Portanto, os continentes se deslocam sobre o magma, como se estivessem flutuando. Esse fenômeno é chamado deriva continental.No passado essa movimentação provocou a formação de cordilheiras e grandes conjuntos montanhosos. Atualmente, nos limites que separam as placas tectônicas em movimento situam-se regiões sujeitas a terremotos e erupções vulcânicas.A deriva continental é quase imperceptível: poucos centímetros por ano. Mas como a Terra existe há muitos milhões de anos, a posição dos continentes mudou várias vezes no decorrer desse tempo.Há evidências que indicam a inexistência da crosta em determinados planetas. Isso é mostrado através de observações sísmicas realizadas à superfície da Lua e Marte.A crosta terrestre é formada por Origem da Terra, ou seja, agregados naturais de um ou mais minerais, incluindo vidro vulcânico e matéria orgânica. Observa-se três tipos de Origem da Terra de acordo com sua gênese: Origem da Terra magmáticas, metamórficas e sedimentares. A petrologia responsabiliza-se pelo estudo sistemático das Origem da Terra.Através de pesquisas, realizou-se um balanço sobre a percentagem em que são encontradas as Origem da Terra (magmáticas, metamórficas e sedimentares) na crosta terrestre.Proporção aproximada das Origem da Terra que ocorrem na crosta terrestre, segundo A. Poldervaart
Sedimentos……………………………………..6,2%Granodioritos, granitos, gnaisses…………. 38,3 %Andesito………………………………………… 0,1 %Diorito…………………………………………….9,5%Basaltos………………………………………….45,8%
As Origem da Terra de origem magmáticas, juntamente com as Origem da Terra metamórficas originadas a partir da transformação de uma rocha magmática, representam cerca de 95% do volume total da crosta, ocupando porém 25% da superfície da mesma. As Origem da Terra sedimentares mais as Origem da Terra metassedimentares, representam apenas 5% do volume, mas no entanto cobrem 75% da superfície da crosta. Essas Origem da Terra formam uma delgada película que envolve a Terra em toda a sua superfície, originando a litosfera.Embora exista uma enorme variedade de Origem da Terra magmáticas (cerca de 1000), seus minerais constituintes se apresentam em pequenas quantidades, e a participação desse tipo de rocha na formação da crosta é bem reduzida.Os dados discutidos anteriormente referem-se a toda crosta. No entanto, se fossem pesquisados separadamente continentes e oceanos, ter-se-iam, quanto a derivação das Origem da Terra magmáticas, dados interessantes como: 95% das Origem da Terra intrusivas pertencem à família dos granitos e granodioritos e se encontram nos continentes; já 95% das Origem da Terra efusivas são basálticas e mais freqüentemente presentes no fundo dos oceanos. Com isso, pode-se concluir que as Origem da Terra magmáticas existentes nos continentes possuem essencialmente material granítico, e que as Origem da Terra magmáticas existentes no fundo dos oceanos são formadas basicamente de material basáltico, sendo quase isentos da camada de material granítico (sial).O basalto é uma rocha derivada do manto superior (regiões profundas da crosta).Os granitos são Origem da Terra formadas em profundidade, através da transformação de Origem da Terra que já estiveram na superfície. As Origem da Terra de superfície de alguma forma vão se acumulando em grossas camadas nas profundezas da crosta e, sob o efeito de grandes pressões e aquecimento, transformam-se em Origem da Terra metamórficas e posteriormente em granitos, seja por refusão ou por metamorfismo granitizante. Esse fenômeno ocorre nos geossinclinais.A constituição química da crosta diz respeito aos vários elementos químicos que a compõem. Para se ter conhecimento de tais elementos, é necessário identificar o volume e a composição das Origem da Terra presentes na crosta.Para a identificação dos componentes químicos da crosta, é lançado mão de algumas técnicas, como exemplo, a metodologia de Clark e Washington, que consiste em se tirar a média ponderada de numerosas análises de Origem da Terra e em seguida montar uma tabela dos elementos encontrados e suas respectivas percentagens.