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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,talvez possamos confirmar afirmac¸o˜es re- alizadas neste trabalho. O desenvolvi- mento da vida, pore´m, e´ um assunto ainda muito inexplorado, por depender de mui- tos paraˆmetros complexos. Na˜o e´ fa´cil di- zer, ainda, a que se deve o desenvolvimento da vida na Terra e o na˜o desenvolvimento em Marte, mas certamente um dos motivos deve ser a incideˆncia de cometas de cada um. Refereˆncias [1] http://www.astrobio.net/exclusive/ 4620/villain-in-disguise-jupiter% E2%80%99s-role-in-impacts-on-earth [2] http://www.astrobio. net/news-exclusive/ earth-and-mars-could-share-a-life-history/ [3] http://www.comciencia.br/ reportagens/espaco/espc15.htm [4] https://en.wikipedia.org/wiki/List_ of_craters_on_Mars [5] https://pt.wikipedia.org/wiki/ Lista_de_crateras_de_impacto_na_ Terra 4
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