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Trabalho 3 - Astronomia de sistemas planetários - Crateras

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As crateras terrestres e
marcianas
Augusto Lassen
Professor: Eduardo Bicca
Julho de 2015
Introduc¸a˜o
Crateras sa˜o important´ıssimas na
histo´ria de um planeta, interferindo imen-
samente no desenvolvimento (ou na˜o)
da vida neste. Um planeta com maior
ocorreˆncia de impactos e´ um planeta
menos apto a` vida que um planeta com
menos ocorreˆncias. Procura-se realizar,
neste trabalho, uma comparac¸a˜o entre o
diaˆmetro e a quantidade de crateras de
impacto na Terra e em Marte e procuramos
explicar, portanto, a que se deve um
maior/menor nu´mero de impactos e o que
isso reflete no desenvolvimento da vida em
cada planeta.
Primeiramente, vemos que a quantidade de
crateras de impacto e´ claramente maior em
Marte. E´ poss´ıvel perceber que ha´ cerca
de 40 crateras significantes listadas como
crateras no nosso planeta, variando seus
tamanhos entre 100 m e 300 Km. O famoso
cometa que se imagina ser o responsa´vel
pela extinc¸a˜o dos dinossauros, tinha, por
exemplo, 170 Km. Isso enfatiza novamente
o argumento de que as crateras contam
muito sobre a histo´ria do desenvolvimento
da vida em uma planeta: elas podem estar
ligadas diretamente a eventos de extinc¸a˜o.
Ana´lise de dados
Cratera Diaˆmetro(Km) Idade(anos)
Vredefort 300 2.02 bilho˜es
Sudbury 250 1.85 bilho˜es
Chicxulub 170 65 milho˜es
Popigai 100 35.7 milho˜es
Manicouagan 100 214 milho˜es
Acraman 90 590 milho˜es
Chesapeake Bay 90 35.5 milho˜es
Puchezh-Katunki 80 167 milho˜es
Morokweng 70 145 milho˜es
Kara 65 70 milho˜es
Beaverhead 60 600 milho˜es
Woodleigh 60–120 364 milho˜es
Tookoonooka 55 128 milho˜es
Charlevoix 54 342 milho˜es
Tabela 1: Crateras de impacto na Terra
A tabela acima mostra as crateras terres-
tres com maior diaˆmetro. E´ poss´ıvel ver que
muitas das crateras de dimenso˜es elevadas
aconteceram a muitos milhares ou bilhares
de anos atra´s, e certamente trouxeram es-
tragos enormes a` e´poca. Nota-se que cra-
teras de baixo diaˆmetro na˜o conseguem ser
associadas a tempos muito remotos, visto
que as eroso˜es a`s quais o terreno esta´ ex-
posto ja´ podem ter apagado as marcas des-
tas. Certamente va´rios pequenos cometas
e meteoritos atingiram a Terra em tempos
mais antigos, mas e´ muito dif´ıcil encontra´-
los. Dentre as crateras mais nota´veis e mais
recentes temos a cratera Barringer que atin-
giu o estado do Arizonas, Estados Unidos,
a cerca de 49 mil anos atra´s.
A diferenc¸a do nu´mero de crateras entre
Terra e Marte e´ gritante. As crateras mar-
cianas que possuem um nome, ou seja, que
apresentam alguma relevaˆncia sobre o re-
1
levo marciano ou que representam uma su-
posta ameac¸a ao pro´prio planeta, contabili-
zam, aproximadamente, 1000 astros.
Cratera Diaˆmetro(Km)
Agassiz 117.7
Antoniadi 394.0
Arago 154.0
Arrhenius 129.0
Bakhuysen 161.0
Baldet 180.0
Becquerel 171.2
Bernard 131.0
Cassini 412.0
Cerulli 131.0
Copernicus 294.0
Darwin 178.0
de Vaucouleurs 293.0
Flaugergues 245.0
Green 184.0
Herschel 304.5
Huygens 470.0
Kaiser 207.0
Kepler 233.0
Koval’sky 309.0
Lyot 236.0
Mutch 211.0
Newcomb 252.0
Newton 298.0
Phillips 190.2
Ptolemaeus 185.0
Schmidt 212.5
Scho¨ner 195.0
Schroeter 292.0
Secchi 234.5
Tikhonravov 386.0
Vinogradov 223.5
Tabela 2: Crateras de impacto em Marte
Percebe-se que foi poss´ıvel citar 32 cra-
teras cujo diaˆmetro ultrapassa os 100 Km.
Ha´ muitos ind´ıcios de crateras pequenas
e ha´ muitos ind´ıcios de crateras grandes
em Marte, como e´ poss´ıvel de se obser-
var pela tabela acima. Vemos que a maior
cratera, Huygens chega a medir 470 Km,
o que equivale a quase 3 cometas do ta-
manho do cometa que supostamente extin-
guiu os dinossauros. De fato, podemos ver
que, independentemente de fatores como
a´gua, incideˆncia solar, temperatura ambi-
ente e campo magne´tico pro´prio, Marte
ainda apresenta mais um poss´ıvel empeci-
lho para o desenvolvimento de vida neste: a
vulnerabilidade a impactos astronoˆmicos.
Figura 1: Crateras de impacto
Acima podemos ver que tanto para Marte
quanto para a Terra ha´ muitos ind´ıcios de
crateras de baixo tamanho em comparac¸a˜o
com as crateras de grande tamanho, o que
e´ intuitivo, uma vez que ha´ menos come-
tas de tamanhos elevados do que come-
tas de pequenos tamanhos, num aspecto
geral. Vemos, em seguida, que ha´ mui-
tos mais ind´ıcios de coliso˜es em Marte do
que na Terra, conforme fora comentado
anteriormente. Para uma melhor visua-
lizac¸a˜o das grandes crateras, podemos re-
duzir a escala do eixo vertical(ver figura 2).
A partir dessa figura torna-se mais fa´cil de
ver que na˜o ha´ ind´ıcios de crateras no nosso
planeta com diaˆmetro maior que 300 Km e,
quando ha´, aconteceram a muitos anos. Ja´
visualizou-se e entende-se muito bem que e´
probabilisticamente muito mais dif´ıcil gran-
des cometas ca´ırem no planeta, e estatisti-
camente, conforme visualiza-se, ainda mais
2
Figura 2: Crateras de impacto em escala
reduzida
dif´ıcil que caiam na Terra. As causas disso
sera˜o discutidas.
Conclusa˜o
Acredita-se, hoje, que apesar de causa-
rem danos nos relevos dos planetas em que
caem e serem, algumas vezes, motivo de
eventos de extinc¸a˜o, os cometas tambe´m
podem ser uma das razo˜es para a existeˆncia
de vida em planetas secos. Isto se deve
ao fato de que cometas carregam, consigo,
porc¸o˜es grandes de gelo, que podem derre-
ter com o impacto ou subsequentemente.
Primeiramente, torna-se claro, para os
cientistas de hoje, que antigamente, ainda
pro´ximos da origem do sistema solar, as
coliso˜es entre corpos eram muito mais
frequentes do que hoje em dia. Inclusive
acredita-se que nossa Lua, por exemplo,
seja oriunda de um grande impacto com a
Terra.
Importante salientar, claro, que continu-
amos rodeados por asteroides, seja pela
nuvem de Oort, seja pelo cintura˜o de
Kuiper. Muitos desses asteroides, ao se
dirigirem para o centro do sistema solar,
sa˜o absorvidos pela grande gravidade de
Ju´piter. Ju´piter torna-se, de certa forma,
um guardia˜o dos planetas interiores, bar-
rando grandes asteroides que, devido a sua
falta, chocariam-se nos planetas interiores.
Apesar de intuitiva, a ideia ainda na˜o
e´ completamente aceita, e realizam-se
estudos para determinar a real influeˆncia
de Ju´piter na seguranc¸as dos planetas ditos
interiores[1]. Apesar disso, Ju´piter pode
ser responsa´vel tambe´m por desvios nas
trajeto´rias de asteroides de forma que um
asteroide que antes se consumiria no Sol,
seja redirecionado para colidir com um
planeta.
Isso explica somente a ”blinda-
gem”terrestre, mas na˜o explica o porqueˆ
de Marte ser ta˜o mais bombardeado que
nosso planeta. A resposta talvez possa vir
de uma ana´lise mais minuciosa do sistema
solar central:
Figura 3: Sistema solar
Marte esta´ muito pro´ximo de um cintura˜o
repleto de asteroides, no qual encontra-se
Ceres. Acredita-se que o planeta verme-
lho seja frequentemente atingido por cor-
pos que, devido a coliso˜es entre si, caem em
direc¸a˜o ao Sol. Dessa forma, Marte fun-
ciona, semelhante a Ju´piter, como um re-
3
fletor de asteroides/cometas para a Terra.
A Terra ainda se beneficia da presenc¸a da
Lua, que funciona como um pequeno defle-
tor tambe´m.
Outro fato que na˜o deve ser esquecido e´ a
atmosfera de cada planeta. Percebe-se que,
quando mais densa e´ a atmosfera de um
planeta, maior a desintegrac¸a˜o do cometa
por forc¸as de atrito. A atmosfera terrestre
e´ cerca de 100 vezes mais intensa do que
a atmosfera marciana, o que poderia expli-
car, por exemplo, o fato de nosso planeta
ter muito menos incideˆncia de pequenos co-
metas e de grandes cometas: o atrito com
a atmosfera reduziria boa parte do tama-
nho original do cometa. Seria interessante
tambe´m, comparar as crateras da Terra
com as crateras em Veˆnus, bem como ana-
lisar as crateras em Mercu´rio, e ver se en-
contramos o mesmo padra˜o. Dessa forma,

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