Aula 2 - O Planeta Terra e suas Origens

Prévia do material em texto

Tópicos Especiais - BCMT
O Planeta Terra e 
Sua Origem
Profa. Cícera Neysi de Almeida
Departamento de Geologia/IGEO/UFRJ
Conhecendo o Planeta
“Trata bem do planeta Terra: não o herdamos dos nossos 
pais, mas está-nos emprestado pelos nossos filhos”
“Quando, Onde e Como” 
surgiu o Universo, e 
qual o nosso papel nesse 
Universo?
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
❖ Dos criadores gigantes aos Primeiros Modelos Cosmológicos
➢ Mitos da Criação
A Versão Hindu e Chinesa
A versão Bíblica
A Versão Poética dos Gregos
➢ Os Filósofos Gregos – da Natureza
✓Tales de Mileto Filolau de Crotona
✓Demócrito Pitágoras
✓Heráclito
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
• Ele conseguiram medir o tamanho da Terra, da Lua e do Sol e as distâncias que os
separam usando:
experiência/observação lógica/teoria matemática
Eratóstenes (276 a.C – 194 a.C)
Há 2100 anos determinou a 
circunferência e o raio da Terra com um 
pequeno erro.
Circunferência = 39.250 km (40.075 km)
Raio = 6.247 km (6.370 km)
➢ Os Filósofos Gregos
❖ Os Primeiros Modelos Cosmológicos
➢ Modelo Geocêntrico de Ptolomeu (90–168 d.C)
➢ Modelo Heliocêntrico
O mundo teria que esperar até o
século XVI (1543) para que um
astrônomo tivesse coragem de
rearrumar o universo – Nicolau
Copérnico.
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
❖ A Pergunta Fundamental
✓ Até o século XVIII ninguém estava disposto a enfrentar a questão 
fundamental sobre como o universo fora criado
A única questão aberta à discussão era quando Deus criara 
o Universo.
Das listas de gerações bíblicas
Afonso X de Castela – 6904 a.C
Kepler – 3992 a.C.
Bispo Usher – Sábado, 22 de outubro de 
4004 a.C. ás seis da tarde.
Darwin e a evolução das 
espécies (1859) – um 
tempo bem mais longo 
que 6000 anos
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
➢ Século XX
✓Albert Einstein
✓Alexsander Friedman
✓George Lemaitre
✓Edwin Hubble
FÍSICA QUÍMICA 
ASTRONOMIA 
COSMOQUÍMICA GEOLOGIA

15 ou 14,5 Ba  “Big Bang”
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
➢ A Origem do Universo – A Teoria do Big Bang
Antes do Big Bang toda matéria e 
energia contidos no Universo 
estavam concentrados em um único 
ponto incomensuravelmente denso.
✓O universo passa por uma “inflação” super-
rápida, expandindo do tamanho de um átomo
para o tamanho de uma laranja em uma fração
minúscula de tempo (10-43 segundos).
✓ É a chamada “Era de Planck”
O Big Bang é um momento de 
expansão (não de explosão).
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
❖ Evidências do Big Bang
✓ O Universo em Expansão 
✓ A origem dos elementos químicos
✓ A origem das galáxias
✓ O corpo de micro-ondas de fundo
A velocidade com que as
galáxias afastam-se da
Terra aumenta com a
distância  a distância
entre as galáxias está cada
vez maior.
Analogia apresentada por Eddington para 
explicar a Lei de Hubble
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
❖ Evidências do Big Bang
✓ A formação dos elementos químicos e o corpo de micro-ondas de fundo
As ondas de radiação eletromagnética são
uma junção de campo magnético com
campo elétrico que se propaga no vácuo
transportando energia.
O espectro eletromagnético é
composto por todas as variedades de
radiação do universo e se estende desde
as ondas de baixa frequência, ondas de
rádio, até as de maior frequência.
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
❖ Evidências do Big Bang
✓ A formação dos elementos químicos e o corpo de micro-ondas de fundo
Até 300.000 anos após o Big Bang
 os átomos não eram estáveis
(Tuniv muito alta)
Eram constantemente
bombardeados por partículas
muito energéticas (fótons)
Partículas muito energéticas →
arrancam os elétrons dos átomos
(H) + fóton (γ) ↔ próton + elétron
+ -
+
- -
-
+
-
T alta
-
+
Átomos não são formados 

Elementos químicos não se formam
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
✓ A formação dos elementos químicos e o corpo de micro-ondas de fundo
Cerca de 300.000 anos após o Big Bang  A temperatura do universo diminui
devido à expansão
queda da energia média das partículas  Os fótons não conseguem mais
arrancar os elétrons
+
-
+
+
+
-
-
-
Formação do primeiro elemento químico =
Hidrogênio
A luz (energia) dos fótons + energia de ionização
dos elétrons se espalham pelo universo em
expansão (CMB)
O universo que era escuro e opaco 
transparente e a luz atravessa
Big Bang - fase marcante de
início da expansão do
universo, abusivamente
comparada a uma explosão.
Foi assim chamada pela
primeira vez, dessa maneira
desdenhosa, pelo físico
inglês Fred Hoyle no
programa The Nature of
Things da rádio BBC.
...Onde tudo começou - O planeta Terra e sua origens 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fred_Hoyle
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=The_Nature_of_Things_%28radio%29&action=edit
Origem do Sistema Solar e do Planeta Terra
➢ Teoria Nebular Moderna
Uma nebulosa de gás incandescente e
poeira começou a resfriar-se, pela perda
de energia (calor) por radiação.
Parte do seu gás condensou-se em
partículas sólidas, iniciando o processo
de acreção planetária, mediante
colisões entre partículas guiadas pela
atração gravitacional.
Origem do Sistema Solar e do Planeta Terra
O restante 
da matéria (poeira e gás) 
formam grãos que colidem 
formando aglomerados com 
tamanhos de 1 km, 
denominados planetesimais.
Mais matéria é 
acrescida aos 
planetesimais 
formando corpos 
imensos - os 
protoplanetas
Como resultado 
da rotação um disco 
achatado rapidamente é 
formado, 
concentrando matéria no 
centro (mais quente), que 
se tornará o Sol.
Origem do Sistema Solar e do Planeta Terra
A Terra formou-se juntamente com os demais planetas do sistema solar, por
um processo que os cientistas denominam de Acreção Planetária.
➢ Planetas Rochosos: planetas feitos de rochas ou metais com uma superfície
dura. Os planetas terrestres também têm um núcleo de metal pesado
derretido, poucas luas e características topológicas como vales, vulcões e
crateras.
Origem do Sistema Solar e do Planeta Terra
Mercúrio Vênus Terra Marte
➢ Planetas Gigantes: possuem tamanho e massa grande. Todos eles têm um
sistema de anéis e um grande número de satélites. As porções rochosas são
gelo de H, He, C e N, com um núcleo rochoso relativamente pequeno.
Origem do Sistema Solar e do Planeta Terra
Possuem um pequeno núcleo rochoso Possuem um pequeno núcleo rmetálico
Júpter Saturno Urano Netuno
Características Físicas do Planeta Terra
▪ Forma: geoide 
de – dp = 42 km
▪ Área: 510,3 milhões de km2
▪ Volume (Eratóstenes 276-194 a.C): 
1,08 bilhões de km3
▪Massa: 6 x 1021 ton ≈ 6 sextilhões de 
toneladas
▪Densidade média: 5,5g/cm3
▪ Distância ao sol: 149.600.000 km
▪Distância à lua: 385.000 km
D
iâ
m
e
tr
o
 p
o
la
r 
=
 1
2.
71
4
 k
m
Diâmetro equatorial = 12.756 km
Características Físicas do Planeta Terra
Após dois anos em órbita, o
satélite GOCE, da agência
espacial europeia (ESA, da sigla
em inglês) mapeou a gravidade
da Terra, criando o modelo mais
preciso do geoide feito até então.
iG São Paulo | 31/03/2011 15:51
Ponto mais alto: Monte Everest na
fronteira do Tibet-Nepal - 8.844 m de
altura.
Ponto mais baixo: Fossa das Marianas
no arquipélago das Filipinas - 11.034 km
de profundidade.
Características Físicas do Planeta Terra