Unidade 02_Formação da Terra

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Formação da Terra
APRESENTAÇÃO
A Terra é o terceiro planeta mais próximo do Sol. É um planeta rochoso, organizado em três ca
madas: crosta, manto e núcleo. É a presença de diferentes tipos de gases que possibilita a vida n
a Terra.
Nesta Unidade de Aprendizagem você aprenderá sobre a formação do planeta Terra e suas princ
ipais características.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer o processo de formação da Terra.•
Explicar a origem das três camadas que compõem o planeta Terra.•
Relacionar o processo de formação da Terra com o processo de formação da Lua.•
INFOGRÁFICO
O infográfico a seguir apresenta a sequência de acontecimentos que influenciaram na formação 
do planeta Terra.
 
CONTEÚDO DO LIVRO
A história do processo de formação da Terra é marcada por uma série de acontecimentos que inf
luenciaram na composição e estrutura do planeta que conhecemos atualmente.
Acompanhe algumas páginas da obra Para entender a Terra, de John Grotzinger e Tom Jordan. 
Inicie a leitura no tópico A origem da Terra e seus geossistemas globais, em seguida leia a partir 
do item A Terra primitiva: formação de um planeta em camadas e termine lendo o tópico Resum
o.
Boa leitura.
CYAN
VS Gráfica VS Gráfica
MAG
VS Gráfica
YEL
VS Gráfica
BLACK
GEOCIÊNCIAS
www.grupoa.com.br
JOHN GROTZINGER
TOM JORDAN
TERRA
P A R A E N T E N D E R A
SEXTA EDIÇÃO
GROTZINGER
& JORDAN
SEXTA 
EDIÇÃO
PA
RA
 EN
TEN
D
ER A
 TERRA
Desde que Frank Press e Raymond Siever lançaram a 
primeira edição de Para Entender a Terra (1965), este manual 
vem sendo paulatinamente atualizado e hoje se tornou um 
dos mais importantes livros-texto de universidades de vários 
países. Sucessores dos grandes mestres que iniciaram esta 
obra, Tom Jordan e John Grotzinger, dois cientistas de gran-
de envergadura na atualidade, terminam, nesta sexta edição, 
o ciclo de uma grande reestruturação em relação à primeira 
edição.
A introdução de desenhos e esquemas inovadores, a mo-
derna concepção sobre tectônica de placas, a concepção da 
Terra como um sistema interativo e a análise de como a di-
nâmica planetária tem infl uenciado a evolução da vida evi-
denciam a profunda modernização deste livro-texto. O leitor 
é estimulado a fazer e pensar como os geólogos, enten-
dendo como eles adquiriram o conhecimento que possuem, 
como esse conhecimento impacta a vida dos cidadãos e o que 
se pode fazer para melhorar o ambiente da Terra. 
Leitura indicada para os cursos de bacharelado e licen-
ciatura em Geologia, Geografi a, Ciências da Terra, Cli-
matologia, Meteorologia, Ciências do Solo, Agronomia, 
Engenharias, Biologia, Ecologia, Ciências Ambientais 
e afi ns. A obra destina-se também a técnicos e profi ssionais 
que necessitem complementar e atualizar seus conhecimen-
tos gerais fora da área de especialização e ao público em geral 
que se interessa pelos fenômenos da Terra e da natureza.
TERRA
P A R A E N T E N D E R A
SEXTA EDIÇÃO
G ROTZ I NG E R & JOR DAN
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Catalogação na publicação: Natascha Helena Franz Hoppen CRB10/2150
G881e Grotzinger, John. 
 Para entender a terra [recurso eletrônico] / John 
 Grotzinger, Tom Jordan ; tradução: Iuri Duquia Abreu ; 
 revisão técnica: Rualdo Menegat. – 6. ed. – Dados 
 eletrônicos. – Porto Alegre : Bookman, 2013.
 Editado também como livro impresso em 2013.
 Tradução da 4. ed. de Rualdo Menegat, Paulo César 
 Dávila Fernandes, Luís Aberto Dávila Fernandes, Carla 
 Cristine Porcher.
 ISBN 978-85-65837-82-8
 1. Geociências. 2. Geologia. I. Jordan, Tom. II. Título.
CDU 55
Tradutores da 4ª edição
Rualdo Menegat
Professor do Instituto de Geociências/UFRGS
Paulo César Dávila Fernandes
Professor da Universidade do Estado da Bahia
Luís Aberto Dávila Fernandes
Professor do Instituto de Geociências/UFRGS
Carla Cristine Porcher
Professora do Instituto de Geociências/UFRGS
18 PA R A E N T E N D E R A T E R R A
A origem da Terra e de seus 
geossistemas globais
Usando a evidência de meteoritos, os geólogos consegui-
ram demonstrar que a Terra e os outros planetas do siste-
ma solar se formaram há cerca de 4,56 bilhões de anos por 
meio da rápida condensação de uma nuvem de poeira que 
circulava em torno do jovem Sol. O violento processo, que 
envolveu a agregação e colisão de conglomerados cada 
vez maiores de matéria, será descrito com mais detalhe no 
Capítulo 9. Em apenas 100 milhões de anos (um tempo 
relativamente curto, em termos geológicos), a Lua havia se 
formado e o núcleo da Terra havia se separado do manto. 
É difícil saber o que ocorreu nas centenas de milhões de 
anos seguintes. Muito pouco do registro geológico foi ca-
paz de sobreviver ao intenso bombardeamento dos gran-
des meteoritos que atingiam a Terra de modo constante. 
Esse período dos primórdios da história da Terra é apro-
priadamente chamado de idade geológica “das trevas”.
As rochas mais antigas encontradas atualmente na 
superfície terrestre têm cerca de 4,3 bilhões de anos. Ro-
chas muito antigas, com idade de 3,8 bilhões de anos, 
mostram evidências de erosão pela água, indicando a 
existência da hidrosfera e a operação de um sistema do 
clima que não era muito distinto do atual. Rochas apenas 
um pouco mais novas, com 3,5 bilhões de anos, registram 
um campo magnético tão forte quanto o que vemos hoje, 
mostrando que o geodínamo já estava em operação na-
quela época. Há 2,5 bilhões de anos, reuniu-se suficien-
te crosta de baixa densidade na superfície terrestre para 
formar grandes massas continentais. Os processos geo-
lógicos que subsequentemente modificaram esses con-
tinentes foram muito similares àqueles que hoje vemos 
atuando nas placas tectônicas.
A evolução da vida
A vida também começou muito cedo na história da Terra, 
segundo podemos afirmar pelo estudo dos fósseis, traços 
de organismos preservados no registro geológico. Fósseis 
de bactérias primitivas foram encontrados em rochas da-
tadas de 3,5 bilhões de anos. Um evento-chave foi a evo-
lução de organismos que liberam oxigênio na atmosfera e 
nos oceanos. O acúmulo de oxigênio na atmosfera já esta-
va ocorrendo há 2,7 bilhões de anos. As concentrações de 
oxigênio atmosférico provavelmente subiram até os níveis 
atuais em uma série de etapas ocorridas em um período 
de tempo de pelo menos 2 bilhões de anos.
A vida no início da Terra era simples, consistindo 
basicamente em pequenos organismos unicelulares que 
flutuavam próximo à superfície dos oceanos ou viviam 
no fundo dos mares. Entre 1 e 2 bilhões de anos atrás, 
formas de vida mais complexas, como as algas e as algas 
marinhas, evoluíram. Os primeiros animais entraram em 
cena há cerca de 600 milhões de anos, evoluindo em uma 
sequência de ondas. Em um breve período iniciado há 542 
milhões de anos e, provavelmente, com uma duração me-
nor que 10 milhões de anos, oito filos inteiramente novos 
do reino animal foram estabelecidos, incluindo os ances-
trais de quase todos os animais que conhecemos hoje. Foi 
durante essa explosão evolutiva, às vezes referida como 
“Big Bang” (“grande explosão”) da biologia, que animais 
cujo corpo continha partes duras deixaram pela primeira 
vez carcaças fósseis no registro geológico.
Embora a evolução biológica seja muitas vezes vista 
como um processo muito lento, ela é pontuada por breves 
períodos de mudança rápida. Exemplos espetaculares são 
as extinções em massa, durante as quais muitos tipos de or-
ganismos desapareceram subitamente do registro geoló-
gico. Cinco dessas imensas reviravoltas estão indicadas na 
fita do tempo geológico da Figura 1.17. A última, já discu-
tida neste capítulo, foi causada pelo impacto de um grande 
bólido há 65 milhões de anos. O bólido, não muito maior 
do que 10 km de diâmetro, causou a extinção de metade 
das espécies da Terra, inclusive todos os dinossauros.
As causas das outras extinções ainda estãosen-
do debatidas. Além do impacto de bólidos, os cientistas 
têm proposto outros tipos de eventos extremos, como 
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variações climáticas rápidas ocasionadas por glaciações 
e enormes erupções de material vulcânico. As evidên-
cias são frequentemente ambíguas ou inconsistentes. Por 
exemplo, o maior evento de extinção de todos os tempos 
ocorreu há cerca de 251 milhões de anos, varrendo 95% 
de todas as espécies. O impacto de um bólido tem sido 
proposto por alguns investigadores, mas o registro geo-
lógico mostra que as capas de gelo se expandiram nes-
sa época e que houve mudança da composição química 
da água do mar, o que seria consistente com uma grande 
crise climática. Simultaneamente, uma enorme erupção 
vulcânica cobriu uma área na Sibéria com quase a metade 
do tamanho dos Estados Unidos, com 2 ou 3 milhões de 
quilômetros cúbicos de lava. Essa extinção em massa foi 
batizada de “Assassino do Expresso Oriente”
8
, pois exis-
tem muitos suspeitos!
As extinções em massa reduzem o número de espé-
cies competindo por espaço na biosfera. Com a “diluição 
da multidão”, esses eventos extremos podem promover a 
evolução de novas espécies. Após o fim dos dinossauros 
há 65 milhões de anos, os mamíferos tornaram-se a classe 
dominante de animais. A rápida evolução dos mamíferos 
em espécies com cérebros maiores e mais destreza levou 
à emergência de espécies humanoides (hominídeos) cer-
ca de 5 milhões de anos atrás e à nossa própria espécie, 
o Homo sapiens (palavra latina para “homem sábio”), há 
aproximadamente 200 mil anos. Sendo recém-chegados 
na biosfera, estamos apenas começando a deixar nossa 
marca no registro geológico. De fato, nossa breve histó-
ria como espécie pode ser avaliada pela percepção de que 
ela cobre menos do que a largura de uma linha na fita do 
tempo geológico (ver Figura 1.17).
443 359 251 200 65
1.000 Ma 0 Ma2.000 Ma
542 Ma
“Big Bang” evolutivo
420 Ma
Animais terrestres
mais antigos
125 Ma
Plantas florescentes
mais antigas
5 Ma
Primeiros
hominídeos
0,12 Ma
Primeiro aparecimento
de nossa espécie,
Homo sapiens
7
PROTEROZOICO FANEROZOICO
FUTURO
Extinções em massa
Bem-vindo ao Google Earth
O Google Earth (GE) é uma interface de conjuntos de dados espaciais disponível na Internet pela 
ferramenta de busca Google, podendo ser baixado de forma gratuita. A interface usa fotografias 
aéreas e de satélite em uma variedade de resoluções espaciais sobrepostas em conjuntos de dados 
de modelo de elevação digital para dar às imagens uma qualidade tridimensional. Como os dados 
são georreferenciados nas três dimensões, podem ser usados para fazer medições de distância com 
as ferramentas de medição “linha” e “caminho” do GE. Elevação, latitude e longitude são continua-
mente monitoradas para qualquer localização específica do cursor, sendo exibidas na parte inferior 
da tela. O GE também oferece ferramentas de navegação no canto superior direito da tela, as quais 
permitem usar o zoom e alterar o azimute e o aspecto da visualização.
Uma das funções mais recentes do GE é a capacidade de voltar no tempo em algumas 
localizações, acessando conjuntos de dados espaciais arquivados. No espírito de todas as fer-
ramentas de busca, o Google também fornece uma janela de busca “simulador de voo”, que 
pode ser usada para se transportar até determinadas localizações virtuais. É possível adicionar 
à lista de favoritos e também associar localizações a imagens digitais georreferenciadas obtidas 
nos mesmos lugares. Use algumas ou todas essas ferramentas enquanto se familiariza com a 
interface e divirta-se!
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20 PA R A E N T E N D E R A T E R R A
Projeto no Google Earth
A Terra é um sistema complexo e dinâmico de componentes inter-relacionados. Uma grande di-
versidade de fatores opera para dar forma à superfície da Terra e eles estão integrados pela teoria 
global da Tectônica de Placas. Em nosso primeiro exercício, usaremos o GE para explorar os pontos 
extremos do relevo do planeta. Nos capítulos seguintes, utilizaremos outros exercícios para explo-
rar a origem dessas feições. Vamos começar pelo topo do mundo: o Himalaia.
 LOCALIZAÇÃO Exploração do relevo do Himalaia, na Ásia Central, até a Depressão Challenger, na costa sul 
de Guam, no Oceano Pacífico.
 OBJETIVO Demonstrar a variação do relevo de nosso planeta e introduzir as ferramentas do Google Earth.
 REFERÊNCIA Figura 1.8
Monte Everest 
Depressão Challenger
Data SIO, NOAA, U.S. Navy, NGA, GEBCO
Image © 2009 TerraMetrics Data @ MIRC/JHA
Image ©2009 DigitalGlobe
M
ontanha do Himalaia
Fo
ss
a 
d
as
 M
ar
ian
as
 1. Digite
9
 “Monte Everest” na ferramenta de busca 
do GE e use o cursor para encontrar seu ponto 
mais alto. Qual é a elevação aproximada acima 
do nível do mar (acima do nível médio do mar, 
ou NMM)? Talvez seja útil inclinar a visualização 
para o norte a fim de selecionar o ponto mais alto.
 a. 10.400 m acima do NMM
 b. 7.380 m acima do NMM
 c. 8.850 m acima do NMM
 d. 9.230 m acima do NMM
 2. Diminua o zoom do Monte Everest e dê uma olhada 
na forma do Himalaia como um todo (tente uma 
altitude de visão de 4.400 km). Qual das seguintes 
descrições melhor representa o que você vê?
 a. Uma cordilheira triangular composta de um 
único pico alto
 b. Uma cordilheira com orientação leste-oeste 
composta de dúzias de picos altos
 c. Uma cordilheira com orientação norte-sul 
composta de picos altos e picos menores em 
torno das bordas
 d. Uma cordilheira circular fechada em torno de 
um amplo domo central
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RESUMO
O que é Geologia? A Geologia é a ciência que trata da 
Terra – sua história, sua composição e estrutura interna e 
suas feições superficiais.
Como os geólogos estudam a Terra? Os geólogos, como 
outros cientistas, utilizam o método científico. Eles elabo-
ram e testam hipóteses, que são tentativas de explicações 
para fenômenos naturais com base em observações e ex-
perimentos. Eles compartilham os dados que obtiveram 
e verificam mutuamente suas hipóteses. Um conjunto 
coerente de hipóteses que sobreviveu a repetidos desa-
fios constitui uma teoria. Hipóteses e teorias podem ser 
combinadas em um modelo científico que representa um 
sistema ou processo natural. A credibilidade cresce nas 
hipóteses, teorias e modelos que resistem repetidamente 
aos testes e são capazes de predizer os resultados de no-
vas observações ou experimentos.
Qual é a forma da Terra? A forma geral da Terra é uma es-
fera, com raio médio de 6.370 km, que é levemente abau-
lada no equador e um pouco achatada nos polos, devido 
à rotação do planeta. Sua topografia varia em cerca de 
20 km do ponto mais alto ao mais baixo da superfície. As 
elevações podem ser divididas em dois grupos: 0 a 1 km 
acima do nível do mar sobre a maioria dos continentes e 4 
a 5 km abaixo do nível do mar em grande parte das bacias 
oceânicas.
Quais são as principais camadas da Terra? O interior da 
Terra é dividido em camadas concêntricas de diferentes 
composições, separadas por limites nítidos, quase esféri-
cos. A camada externa é a crosta, composta principalmen-
te de rocha silicática, cuja espessura varia de cerca de 40 
km no caso da crosta continental até cerca de 7 km para a 
crosta oceânica. Abaixo da crosta está o manto, uma casca 
espessa de rocha silicática mais densa que se estende até 
o limite núcleo-manto, a uma profundidade de aproxima-
damente 2.890 km. O núcleo, composto basicamente de 
ferro e níquel, é dividido em duas camadas: um núcleo 
externo líquido e um núcleo interno sólido, separados 
por um limite a uma profundidade de 5.150 km. Saltos de 
densidade entre essas camadas são essencialmente cau-
sados por diferenças de composição química.
Como fazemos paraestudar a Terra como um sistema de 
componentes interativos? Quando tentamos entender 
um sistema complexo como a Terra, frequentemente con-
sideramos que é mais simples fragmentá-lo em vários 
subsistemas (chamados de geossistemas). Este livro con-
centra-se nos três principais geossistemas globais: o siste-
ma climático, que envolve interações controladas entre a 
atmosfera, a hidrosfera, a criosfera, a biosfera e a litosfera; 
o sistema das placas tectônicas, que envolve interações 
entre os componentes sólidos da Terra; e o geodínamo, 
que envolve interações dentro do núcleo da Terra. O sis-
tema climático é controlado pelo calor do Sol, ao passo 
que o sistema das placas tectônicas e o geodínamo são 
controlados pelo motor térmico interno da Terra.
 3. Do Himalaia, vá para um dos locais mais profun-
dos da superfície da Terra digitando “Challenger 
Deep” no painel de busca. O GE deve levá-lo ime-
diatamente para o mar, na costa das Filipinas. Use 
a ferramenta de medição “linha” do GE para deter-
minar a distância superficial horizontal aproxima-
da entre as duas localizações. Qual é a distância
10
?
 a. 6.300 km
 b. 2.200 km
 c. 185.000 km
 d. 75.500 km
 4. Diminua o zoom da Depressão Challenger até uma 
altitude de visão de 4.200 km. Observe a superfície 
única que conecta a Depressão Challenger até re-
giões profundas do oceano neste local. Como você 
descreveria essa feição em larga escala?
 a. A Depressão Challenger é parte de uma ca-
deia submarina com uma orientação aproxi-
madamente norte-sul.
 b. A Depressão Challenger é parte de uma trin-
cheira arqueada no fundo do Oceano Pacífico 
que se inclina quase a leste-oeste nesta locali-
zação.
 c. A Depressão Challenger é a porção mais pro-
funda de uma enorme planície, quase plana, 
próxima à região mediana do Oceano Pacífico.
 d. A Depressão Challenger está no topo de um 
vulcão submarino que se estende bem acima 
do assoalho do Oceano Pacífico.
Pergunta-desafio opcional
 5. Usando a resposta da Questão 1 e movendo o 
cursor para observar a profundidade máxima da 
Depressão Challenger abaixo do nível médio do 
mar, calcule a diferença total aproximada de ele-
vação entre as duas localizações. Qual dos núme-
ros abaixo chega mais próximo a essa diferença?
 a. 14.000 m
 b. 20.000 m
 c. 18.000 m
 d. 26.000 m
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Quais são os elementos básicos da tectônica de placas? A 
litosfera é fragmentada em cerca de 12 grandes placas. Go-
vernadas pela convecção do manto, as placas movem-se 
ao longo da superfície da Terra com taxas de alguns centí-
metros por ano. Cada placa atua como uma unidade rígida 
distinta, arrastando-se sobre a astenosfera, a qual também 
está em movimento. O material quente do manto ascende 
dos limites onde as placas se formam e se separam, res-
friando-se e solidificando-se à medida que se afasta desse 
limite divergente. Por fim, a maior parte dele afunda de 
volta ao manto nos limites onde as placas convergem.
Quais são os principais eventos da história da Terra? A Terra 
formou-se como planeta há 4,56 bilhões de anos. Rochas 
com até 4,3 bilhões de anos foram preservadas na sua cros-
ta. A água líquida existia na superfície terrestre há cerca 
de 3,8 bilhões de anos. Rochas com idade de cerca de 3,5 
bilhões de anos são provas de um campo magnético, e a 
evidência mais antiga de vida foi encontrada em rochas de 
mesma idade. Há cerca de 2,7 bilhões de anos, a quantidade 
de oxigênio na atmosfera estava aumentando devido à pro-
dução de oxigênio por organismos primitivos, e, por volta 
de 2,5 bilhões de anos atrás, grandes massas continentais 
formaram-se. Os animais apareceram repentinamente há 
cerca de 600 milhões de anos, diversificando-se rapida-
mente em uma grande explosão evolutiva. A subsequente 
evolução da vida foi marcada por uma série de extinções em 
massa, a última delas causada pelo impacto de um grande 
bólido há 65 milhões de anos. Nossa espécie, Homo sapiens, 
apareceu pela primeira vez há cerca de 200 mil anos
11
.
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A Terra primitiva: formação 
de um planeta em camadas
Sabemos que a Terra é um planeta em camadas com nú-
cleo, manto e crosta, circundado por um oceano líquido e 
uma atmosfera gasosa (ver Capítulo 1). Como, a partir de 
uma massa rochosa, a Terra evoluiu até um planeta vivo, 
com continentes, oceanos e uma atmosfera? A resposta 
reside na diferenciação gravitacional: a transformação 
de blocos aleatórios de matéria primordial em um corpo 
cujo interior é dividido em camadas concêntricas, que di-
ferem umas das outras tanto física como quimicamente. 
A diferenciação gravitacional ocorreu nos primeiros mo-
mentos da história da Terra, quando o planeta adquiriu 
calor suficiente para se fundir.
Aquecimento e fusão da 
Terra primordial
Embora tenha provavelmente começado como uma acu-
mulação de planetesimais e outros remanescentes da ne-
bulosa solar, a Terra não reteve essa forma por muito tem-
po. Para entender a atual estrutura em camadas da Terra, 
devemos retornar ao tempo em que ela foi exposta aos 
violentos impactos dos planetesimais e de corpos maio-
res. À medida que esses objetos colidiam com o planeta 
primitivo, a maior parte de sua energia de movimento 
(energia cinética) era convertida em calor – outra forma de 
energia –, que causava a fusão. Um planetesimal colidin-
do com a Terra a uma velocidade típica de 15 a 20 km/s li-
beraria uma energia cinética equivalente a 100 vezes o seu 
peso em TNT.
1
 A energia de impacto de um corpo com o 
tamanho de Marte colidindo com a Terra seria equivalente 
a explodir vários trilhões de bombas nucleares de 1 me-
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gaton (uma só destruiria uma grande cidade). Isso seria 
suficiente para ejetar no espaço uma grande quantidade 
de detritos e fundir a maior parte do que restou da Terra.
Muitos cientistas agora pensam que tal cataclismo de 
fato ocorreu durante os estágios tardios de acrescimen-
to da Terra. Um grande impacto por um corpo do tama-
nho de Marte criou uma chuva de detritos, tanto da Terra 
como do corpo impactante, que se propalou para o espa-
ço. A Lua agregou-se a partir desses detritos (Figura 9.4). 
Segundo essa teoria, a Terra teria se reconstituído como 
um corpo com camada externa com espessura de quilô-
metros – um oceano magmático. Esse monumental impacto 
acelerou a velocidade de rotação da Terra e mudou seu 
eixo rotacional, golpeando-o da posição vertical em rela-
ção ao plano orbital da Terra para sua atual inclinação de 
23°.
2
 Tudo isso há cerca de 4,51 bilhões de anos, entre o 
início do período de acrescimento da Terra (4,56 bilhões 
de anos) e a idade das rochas mais antigas da Lua (4,47 
bilhões de anos) trazidas pelos astronautas da Apollo.
Outra fonte de calor que teria causado a fusão nos 
primórdios da história da Terra foi a radioatividade. Os 
elementos radioativos emitem calor quando decaem. Em-
bora presente apenas em quantidades pequenas, os isóto-
pos radioativos de urânio, tório e potássio continuaram a 
manter o interior da terra quente.
Diferenciação entre núcleo, 
manto e crosta da Terra
Por consequência do enorme impacto e da energia ab-
sorvida durante a formação da Terra, seu interior aque-
ceu-se até um estado “leve” (menos denso), no qual seus 
componentes podiam mover-se de um lado para outro. 
O material pesado mergulhou para o núcleo, liberando 
energia gravitacional e causando mais fusão, e o mate-
rial mais leve flutuou para a superfície e formou a crosta. 
A emersão do material mais leve carregou consigo calor 
interno para a superfície, de onde ele poderia irradiar-se 
para o espaço. Dessa forma, a Terra foi transformada em 
um planetadiferenciado ou zoneado em três camadas 
principais: um núcleo central, um manto e uma crosta 
externa (Figura 9.5).
NÚCLEO DA TERRA O ferro, mais denso que a maioria dos 
outros elementos, correspondia a cerca de um terço do 
material do planeta primitivo (ver Figura 1.12). O ferro e 
outros elementos pesados, como o níquel, mergulharam 
para formar o núcleo, o qual começa a uma profundidade 
de cerca de 2.890 km. Por meio de sondagem com ondas 
sísmicas, os cientistas descobriram que o núcleo é líquido 
na parte externa, mas sólido em uma região chamada de 
núcleo interno, que se estende desde uma profundidade de 
6 Rochas da Lua com 4,47 bilhões de anos,
 trazidas pelos astronautas da Apollo,
 confirmaram essa hipótese do impacto.
3 O impacto acelerou a rotação 
 da Terra e inclinou o seu 
 plano orbital para 23˚.
4 A Terra reconstituiu-se como 
 um grande corpo fundido...
5 ... e a Lua agregou-se
 a partir dos detritos.
8,4 min4,2 min após o impacto 125 min
Terra
Corpo
impactante
1 Durante os estágios intermediários e finais
 do acrescimento da Terra, um corpo do
 tamanho de Marte impactou a Terra.
2 O impacto gigante rapidamente ejetou
 para o espaço uma chuva de detritos
 tanto do corpo impactante como da Terra.
FIGURA 9.4 � Simulação computadorizada do impacto na Terra de um corpo do tamanho de 
Marte. [Solid-Earth Sciences and Society. Washington, D.C.: National Research Council, 1993]
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C A P Í T U LO 9 � H I S TÓ R I A P R I M O R D I A L D O S P L A N E TA S T E R R E S T R E S 229
cerca de 5.150 km até o centro da Terra, a cerca de 6.370 
km. Hoje o núcleo interno é sólido porque a pressão no 
centro é muito alta para o ferro fundir-se.
CROSTA DA TERRA Outros materiais líquidos e menos 
densos do que o ferro e o níquel flutuaram em direção 
à superfície do oceano de magma. Aí se resfriaram para 
formar a crosta sólida da Terra, que atualmente tem es-
pessura variando de aproximadamente 7 km no assoalho 
oceânico até cerca de 40 km nos continentes. Sabemos 
que a crosta oceânica é constantemente gerada por ex-
pansão do fundo oceânico e reciclada no manto por sub-
ducção. Em contrapartida, a crosta continental começou 
a acumular-se nos primórdios da história da Terra, a partir 
de silicatos de densidade relativamente baixa com uma 
composição félsica e baixas temperaturas de fusão. Esse 
contraste entre a crosta oceânica densa e a crosta con-
tinental menos densa é o que ajuda a conduzir a crosta 
oceânica em zonas de subducção, enquanto a crosta con-
tinental resiste à subducção.
Recentemente, no oeste da Austrália (ver Capítulo 8), 
um fragmento do mineral zircão foi datado com a idade 
de 4,4 bilhões de anos, sendo o mais antigo material ter-
restre já descoberto. Análises químicas indicam que ele foi 
formado próximo à superfície, na presença de água, sob 
condições relativamente frias. Essa descoberta sugere que 
a Terra resfriou-se o suficiente para formar uma crosta so-
mente 100 milhões de anos depois de ter se reconstituído 
do gigantesco impacto que produziu a Lua.
MANTO DA TERRA Entre o núcleo e a crosta encontra-se 
o manto, uma região que forma a maior parte da Terra só-
lida. O manto é o material deixado na zona intermediá-
ria depois que grande quantidade da matéria mais densa 
afundou e a matéria menos densa emergiu. O manto tem 
aproximadamente 2.850 km de espessura e consiste em 
rochas silicatas ultramáficas que contêm mais magnésio 
e ferro do que os silicatos crustais. A convecção no manto 
retira calor do interior da Terra (ver Capítulo 2).
Como era mais quente nos primórdios da história ter-
restre, o manto estava provavelmente entrando em con-
vecção de modo mais vigoroso do que ocorre atualmente. 
Alguma forma de tectônica de placas pode ter estado em 
operação mesmo naquela época, embora as “placas” pro-
vavelmente fossem muito menores e mais delgadas, e é 
provável que as feições tectônicas fossem muito distintas 
dos cinturões lineares de montanhas e longas dorsais me-
soceânicas que vemos hoje na superfície terrestre. Alguns 
cientistas acham que, atualmente, Vênus serve de analogia 
para esses processos há muito desaparecidos na Terra. Em 
breve, faremos uma comparação entre os processos tectô-
nicos na Terra e em Vênus.
A formação dos oceanos e 
da atmosfera da Terra
Os oceanos e a atmosfera podem ter sua origem rastreada 
no “nascimento úmido” da própria Terra. Os planetesimais 
que se agregaram para formar nosso planeta tinham gelo, 
água e outros voláteis, como nitrogênio e carbono, ligados 
nos minerais. Quando a Terra se aqueceu e seus materiais 
fundiram-se parcialmente, o vapor d’água e outros gases 
foram liberados e levados para a superfície pelos magmas, 
sendo lançados na atmosfera pela atividade vulcânica.
Os gases emitidos pelos vulcões há cerca de 4 bilhões 
de anos consistiam, provavelmente, nas mesmas subs-
tâncias que são expelidas dos vulcões atuais (embora não 
necessariamente na mesma quantidade relativa): a prin-
cípio hidrogênio, dióxido de carbono, nitrogênio, vapor 
d’água e alguns outros gases (Figura 9.6). Quase todo o 
hidrogênio escapou para o espaço exterior, enquanto os 
gases pesados envolveram o planeta. Parte do ar e da água 
também pode ter vindo de corpos do sistema solar ex-
terno ricos em voláteis, como cometas, que atingiram o 
planeta após sua formação. Incontáveis cometas podem 
ter bombardeado a Terra nos primórdios de sua história, 
fornecendo água, dióxido de carbono e gases que, assim, 
Ferro
Ferro sólido do 
núcleo interno
(5.150–6.370 km)
Ferro líquido do 
núcleo externo
(2.890–5.150 km)
Manto
(40–2.890 km)
Crosta
(0–40 km)
Matéria 
mais leve
Durante a diferenciação gravitacional, o ferro afundou em
direção ao centro e o material mais leve flutuou para cima...
... de modo que a Terra se apresenta 
como um planeta zoneado.
FIGURA 9.5 � A diferenciação gravi-
tacional da Terra primordial resultou em 
um planeta com três camadas principais.
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230 PA R A E N T E N D E R A T E R R A
deram origem aos oceanos e à atmosfera primitivos. 
Essa atmosfera primitiva era destituída de oxigênio, 
elemento que constitui 21% da atmosfera atual. O 
oxigênio não fa-zia parte da atmosfera até que 
organismos fotossintéticos evoluíssem, como veremos 
no Capítulo 11.
FIGURA 9.6 � A atividade vulcânica primitiva contribuiu com 
o lançamento, para a atmosfera e os oceanos, de grandes quan-
tidades de vapor d’água, dióxido de carbono e nitrogênio. O hi-
drogênio, devido à sua leveza, escapou para o espaço exterior.
 Di
óxid
o de 
carbono 
 N
itr
og
ên
io 
 
H
id
ro
gê
ni
o 
Para a atmosfera
Para a atmosfera
Para os oceanos
Escape para o espaço
Vulcão
Rocha 
líquida
Água 
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C A P Í T U LO 9 � H I S TÓ R I A P R I M O R D I A L D O S P L A N E TA S T E R R E S T R E S 251
RESUMO
Como se originou o nosso sistema solar? Segundo a hipó-
tese da nebulosa, o Sol e sua família de planetas se forma-
ram quando uma nuvem de gás e poeira, conhecida como 
nebulosa solar, se condensou há cerca de 4,5 bilhões de 
anos. Os planetas interiores terrestres, inclusive a Terra, 
diferem dos planetas exteriores gigantes em termos de 
composição.
Como a Terra se formou e evoluiu no decorrer do tempo? 
A Terra provavelmente aumentou por acrescimento de 
planetesimais colidentes. Logo depois de formada, foi 
impactada por um corpo gigantesco aproximadamente 
do tamanho de Marte. A matéria ejetada para o espaço, 
tanto da Terra como do corpo, agregou-se para formar a 
Lua. O impacto gerou calor suficiente para fundir grande 
parte do que restou da Terra. A radioatividade e a energia 
gravitacional também contribuíram para o aquecimento e 
a fusão inicial. A matéria mais pesada, rica em ferro, afun-
dou parao centro da Terra para formar o núcleo, e a maté-
ria mais leve ascendeu para formar a crosta. Gases ainda 
mais leves formaram os oceanos e a atmosfera da Terra. 
Dessa forma, a Terra foi transformada em um planeta di-
ferenciado, com camadas distintas.
Quais são os principais eventos da história primitiva do 
sistema solar? A idade do sistema solar, conforme de-
terminada a partir da datação isotópica de meteoritos, é 
de aproximadamente 4,56 bilhões de anos. A Terra e os 
outros planetas terrestres formaram-se em um intervalo 
de cerca de 10 milhões de anos. O impacto que formou a 
Lua ocorreu há 4,51 bilhões de anos. Minerais de até 4,4 
bilhões de anos de idade sobreviveram na crosta terrestre. 
O Bombardeio Pesado Tardio, que teve seu pico em torno 
de 3,9 bilhões de anos atrás, marcou o fim do Éon Hade-
ano na Terra.
Como as superfícies planetárias podem ser datadas? Ro-
chas coletadas na superfície da Lua pelas missões Apollo 
foram datadas usando métodos isotópicos. As terras altas 
lunares mostram idades de 4,4 a aproximadamente 4,0 bi-
lhões de anos. Os mares lunares mostram idades de 4,0 
a 3,2 bilhões de anos. Essas idades isotópicas permitiram 
aos geólogos calibrar a escala de tempo relativa que ha-
viam desenvolvido por contagem de crateras.
Os outros planetas têm sistemas de tectônica de placas? 
Vênus é o único planeta, além da Terra, que tem feições 
indicativas de atividade tectônica, resultante de convec-
ção do manto. Mas Vênus não parece ter placas litosféri-
cas espessas. Em vez disso, esse planeta tem uma crosta 
delgada de lava solidificada que se quebra em flocos ou 
se enruga como um tapete à medida que é empurrada e 
esticada por vigorosas correntes de convecção. Esse pro-
cesso, referido pelos geólogos como tectônica de flocos, 
pode ter ocorrido na Terra quando ela era mais nova e 
mais quente.
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252 PA R A E N T E N D E R A T E R R A
Como tem sido feita a exploração de Marte e dos outros 
planetas? Quatro tipos de espaçonaves têm sido usados 
para explorar Marte e os outros planetas. Durante um so-
brevoo, uma espaçonave aproxima-se de um planeta ape-
nas uma vez. Uma orbitadora circula o planeta, fazendo 
observações remotas de sua superfície e de seu interior. 
Uma aterrissadora pode, de fato, tocar a superfície de um 
planeta para fazer observações locais. Um veículo pode 
deixar o local de pouso e percorrer diversos quilômetros 
para investigar novos terrenos.
Existe água em Marte? Hoje, a água está presente em 
Marte apenas na forma de calotas de gelo nos polos mar-
cianos e também como permafrost. No passado, a água 
pode ter estado presente na forma líquida, segundo a evi-
dência geológica de que ela percorreu a superfície para 
criar canais de corrente e depositar sedimentos em cor-
rentes sinuosas. A água também acumulou-se em lagos 
ou mares rasos, onde evaporou e precipitou uma varieda-
de de sedimentos químicos, inclusive sulfatos.
Como usamos a luz na exploração das estrelas e do sistema 
solar? Em alguns casos, podemos usar fotografias apri-
moradas de telescópios, que podem revelar feições su-
perficiais de objetos distantes. Em outros, podemos usar 
informações do espectro de luz, que varia dependendo da 
composição do objeto que produz ou reflete essa luz.
Nosso sistema solar é único? Temos evidência de mais 
de 300 planetas que giram em torno de outras estrelas. 
Em diversos casos, existe mais de um planeta nesses sis-
temas solares. Uma vez que esses novos planetas estão 
fora do nosso sistema solar, podem ser chamados de 
exoplanetas.
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Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
 
DICA DO PROFESSOR
A teoria aceita atualmente é de que a Lua se formou após o impacto de um corpo gigantesco co
m a Terra. A matéria da Terra e desse corpo foi ejetada para o espaço, formando a Lua. Para sab
er mais sobre o processo de formação da Terra, assista à dica construída para esta Unidade de A
prendizagem.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do vídeo ou clique no código para acessar.
 
EXERCÍCIOS
1) O impacto de um corpo gigantesco com a Terra foi um dos importantes aconteciment
os no processo de formação do planeta. Assinale a alternativa que apresenta uma das 
consequências deste evento: 
A) 
A formação do Sol.
B) 
A formação dos oceanos.
C) 
A formação de meteoritos.
D) 
Início do movimento de rotação da Terra.
E) 
Formação da Lua.
Marque a alternativa que apresenta corretamente as camadas da Terra na figura abai
xo: 
2) 
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/92a944b9d88377eb43808ef182f2381f
 
A) I) Crosta 
II) Manto 
III) Núcleo externo 
IV) Núcleo interno. 
B) 
 
I) Crosta 
II) Manto 
III) Camada sial 
IV) Núcleo externo. 
C) 
 
I) Crosta 
II) Descontinuidade de Mohorovicic 
III) Manto 
IV) Núcleo externo. 
D) 
 
I) Crosta 
II) Manto 
III) Núcleo externo 
IV) Atmosfera. 
E) 
 
I) Crosta 
II) Criosfera 
III) Núcleo interno 
IV) Núcleo externo. 
3) Todas as partes do nosso planeta e todas as suas interações tomadas juntas constitue
m o "sistema Terra". Marque a alternativa que apresenta uma afirmação correta sob
re o sistema Terra: 
A) 
O sistema Terra é um sistema fechado.
B) 
Nosso clima é controlado unicamente pela energia solar.
C) 
Os subssistemas especializados são chamados de geossistemas.
D) 
Os geossistemas encontram-se isolados uns dos outros, não há interação entre eles.
E) 
A transferência de massa entre a Terra e o espaço acontece, em grande quantidade, desde o
s primórdios do Sistema Solar.
4) Sobre o geossistema clima, marque a alternativa que apresenta a afirmação correspo
ndente a ele: 
A) 
Tempo é o termo usado para descrever a temperatura.
B) 
O sistema clima envolve somento o estudo da atmosfera.
C) 
O efeito estufa é prejudicial ao desenvolvimento da vida na Terra.
D) 
O clima é a descrição do tempo em termos de temperatura durante o período de um ano.
E) 
Os ciclos sazonais (estações) e diários (dias e noites) são importantes para prever o tempo 
com maior antecedência.
5) Em consequência do enorme impacto e energia absorvida durante sua formação, a Te
rra diferenciou-se em três camadas principais: núcleo, manto e crosta. Sobre as cama
das da Terra, sua origem e formação, marque a alternativa que apresenta a afirmaçã
o verdadeira: 
A) 
Elementos pesados, como ferro e níquel, emergiram para formar a crosta terrestre.
B) 
O núcleo interno da Terra encontra-se em estado líquido.
C) 
Um oceano de magma se resfriou, formando a crosta da Terra.
D) 
A crosta oceânica e a crosta continental possuem a mesma densidade.
E) 
A convecção do manto retira calor do Sol.
NA PRÁTICA
Não é de hoje que se sabe que a Lua influencia nas marés. Na realidade, é a força da gravidade q
ue influencia a subida e descida do mar.
Um oceanógrafo, que faz parte de um projeto de Educação Ambiental e Sustentabilidade, fez u
ma palestra para orientar pescadores de uma pequena comunidade, em uma baía do litoral brasil
eiro, quanto à melhor forma de pescar em cada maré, de modo a otimizar tempo e esforço. Veja 
o exemplo apresentado pelo oceanógrafo.
Um grupo de pescadores resolveu pescar em uma baía. Veja o seguinte cenário: 
 
SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professo
r:
A origem do planeta Terra
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Geossistemas - uma introdução à geografia física
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
https://www.youtube.com/embed/2fNnz-qSulY