Trabalho astronomia

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Universidade do Estado do Pará
Núcleo Universitário de Castanhal – Campus XX 
Departamento de Ciências Naturais
Curso de Licenciatura Plena em Ciências Naturais-Hab. Física 
Deides Menezes Aleixo
Lucas Nascimento Pereira
 
TERRA: Cosmologia, Astronomia e Geologia
 
 
Castanhal – Pará
2016
COSMOLOGIA TERRESTRE
– Como surgiu o planeta Terra
A teoria do big bang parte da ideia de uma possível explosão muito potente de um corpo onde se encontravam as quatro forças fundamentais da natureza, são respectivamente as forças, gravitacional, magnética e força fraca e forte, cerca de 13,4 bilhões de anos, esta teoria foi proposta pelo físico George Gamow e o astrônomo Georges Lemaitre, cujo o embasamento desta teoria estar firmado nas observações do afastamento das galáxias umas das outras.
O planeta Terra começou a se consolidar cerca de 8,9 bilhões de anos após a grande explosão, sua construção começou das nuvens de poeira cósmica, mas este processo foi muito complexo, desde a junção das poeira cósmica até a consolidação das rochas mais antigas, passaram-se um bilhão de anos, este processo também teve a contribuição das circunstancias catastróficas o qual o novo planeta era submetido, pois era castigado por verdadeiros mísseis cômicos que constantemente eram atraídos pela força gravitacional do planeta em construção, os chamados cometas, mas por outro lado a gravidade agiu e juntou rochas e cometas dispersos para se aglomerar e formar o planeta, no começo a temperatura da Terra que era apenas um mar de enxofre, dióxido de carbono, e vapor de água era de 12000ºc e o seu tamanho era muito maior do o que conhecemos hoje, pois era envolto por uma grande parte gasosa, cujo o ambiente era escaldante e impróprio para o estabelecimento da vida pelo fato de ser somente um magma em chamas.
700 milhões de anos após o seu início, a Terra estava coberta por água e gases tóxicos, com a força gravitacional da terra, esta foi bombardeada por meteoritos ao longo de séculos que traziam água do espaço para o nosso planeta, além de minerais e aminoácidos e o elemento da vida carbono, com o passar dos anos, estes se aglomeravam e formavam os estromatólitos, que por sua vez deram vida as primeiras bactérias que produziam o oxigênio que de alguns tempos em diante mudaria o curso da vida em nosso planeta.
As células tem alta porcentagem de água indicando a importância do meio líquido para elas, nesse sentido a Terra é mais propícia pelo fato de haver água em abundância, pois essa é a substância fundamental para a criação e manutenção da vida, de onde, a maior parte veio do bombardeamento de meteoritos do espaço e uma outra parte veio das reações químicas e com o resfriamento terrestre, formando-se e utilizando a junção do hidrogênio gerado no big bang e o oxigênio expelido na morte das primeiras grandes estrelas acerca de 13,4 bilhões de anos atrás.
2- ASTRONOMIA TERRESTRE
É a ciência que estuda os astros, os corpos celestes, a estrutura do Universo e as relações que há entre esses elementos. O astrônomo desenvolve teorias e aplica experimentos para poder tirar suas conclusões, confrontando-as com a observação da realidade para poder elaborar um modelo cientifico. O astrônomo pode investigar a origem e a evolução do Universo e as forças que o regem, além de se dedicar as observações e ao registro de imagens de objetos do universo celeste, a fim de estudar seus movimentos, sua disposição no espaço e relação com os demais corpos que compõe o universo cósmico, para poder fazer esses estudos e apurar resultados, faz-se uso de telescópios e câmeras específicos.
A Terra, que é o planeta que vivemos pertence ao sistema solar e em relação a proximidade com o sol é o terceiro mais próximo perdendo apenas para vênus e mercúrio, seu outro vizinho é marte o planeta vermelho, distante em unidade astronômica (UA) do sol 149,6 milhões de quilômetros, o que faz os raios solares gastarem oito minutos anos luz para atingir a superfície terrestre. A translação completa demora 365,24 dias. Como o seu movimento não é rigorosamente circular, a velocidade de translação também não é constante, mas o seu valor médio é de 108,79 km/h. O movimento de translação, conjugado com a inclinação do eixo de rotação sobre o plano da órbita, origina as diferentes estações do ano. O movimento de rotação da Terra e o sol em torno da nossa Galáxia, a Via Láctea, gira num período de 200 milhões de anos e com uma velocidade de 250 km/s em torno do centro da Galáxia.
 A Terra não possui uma forma perfeitamente esférica, assemelha-se, antes, a um elipsoide de revolução, ou seja não é uma circunferência perfeita, que é a forma geométrica gerada pela rotação de uma semi-elipse em torno de um de seus eixos, em outras palavras ela é mais achatada nos polos que em seu meridiano equatorial, daí um dos fatores de sua não perfeita forma “arredonda”, seu diâmetro é maior no hemisfério horizontal aproximadamente 12.750 quilômetros do que o hemisfério que fica na vertical, seu raio que é usado para calcular sua velocidade de rotação é a metade do diâmetro equatorial, ou seja, são aproximadamente 6.375 Km multiplicado por e dividido em 24 horas que dar uma velocidade aproximada de rotação de 1.668,12 Km/h, originando assim, dias e noites, a massa da Terra é de 5,9737 x 1024 kg .
Nosso planeta possui seu próprio satélite natural que foi originado de sua poeira cósmica, a lua, distante aproximadamente 400 mil quilômetros de sua órbita terrestre, e este satélite acaba influenciando nos fenômenos das marés, pelo fenômeno da força gravitacional entre as massas desses corpos celestes descrita por Isaac Newton.
A superfície terrestre não é perfeitamente regular devido às montanhas e elevações que se encontram em sua crosta. A área de superfície total da Terra é de aproximadamente 510 milhões de km2, cujo um terço desse valor aproximado é coberto por água, por isso nosso planeta é chamado planeta água.
As camadas da Terra foram divididas em camadas devido as diferenças físicas e químicas em seu interior as quais são: crosta, manto e núcleo, e isto só foi possível através de observações dos abalos sísmicos, existem outras classificações além dessa. No entanto, essa divisão em crosta, manto e núcleo é a mais aceita. Conforme essa classificação, as camadas são separadas por limites definidos a partir das diferenças na composição e densidade. 
A crosta é a camada mais superficial da Terra é aonde se encontra a maior parte de vida do nosso planeta, apresenta espessura que varia de 30 Km a 70 Km. Ela é composta por basalto (nos oceanos) e, na porção continental, sua composição básica é de granito. A densidade média é de 2,8 g/cm3 e a temperatura varia entre 800 °C a 1000 °C. O manto nesta camada encontramos o magma da Terra que deu origem as nossas primeiras rochas, está situado entre a crosta e o núcleo, sua espessura é de aproximadamente 2,9 mil quilômetros, sendo a densidade média de 4,6 g/cm3. O manto pode ser encontrado no estado pastoso e sólido, seus componentes básicos são: silicato, ferro, magnésio e silício, sua temperatura pode atingir até 2000 °C. O núcleo é composto basicamente de níquel e ferro, o núcleo interno que é uma subdivisão apresenta-se em estado sólido e o externo, no estado líquido. As temperaturas nessa camada variam de 3000 °C a 5000 °C e a densidade fica em torno dos 11,5 g/cm3 devido essa diferença entre solido e liquido, fazendo uma analogia para nossa maior compreensão, temos a comparação com o ovo, então: a casca do seria a crosta, a clara seria o mato e a gema seria o núcleo terrestre.
 A densidade terrestre como um todo, ou seja, um corpo maciço sem diferença discrepante entre solido, pastoso e liquido é em média 6,1 g/cm3, logo o seu núcleo é constituído por metais pesados, para compensar a disparidade dos valores, como podemos observar à medida que nos deslocamos para o seu interior, a temperatura aumenta. No entanto, sabe-se que a determinadas profundidades a temperatura aumenta de formabrusca, o seja, não segue uma proporcionalidade, a diferença de densidades acaba influenciando na velocidade de propagação das ondas sísmicas.
3- GEOLOGIA TERRESTRE
 Nos primórdios da formação da Terra era tudo muito quente, para poder ter uma diferenciação das camadas que a compõe, a gravidade é e foi fundamental para que o núcleo da mesma pudesse se manter aquecido e que nesta região também existisse os componentes que possui em seu interior.
Quando a matéria quente se aglutinou por meio da ação da gravidade, seu centro continuou aquecido e devido a sua rotação o núcleo não esfriou, a pressão gerada pela ação da força gravitacional impede que as zonas mais internas da Terra percam calor, além de que a velocidade da “casca” do globo terrestre é muito maior que a do seu núcleo, pois a esfera terrestre não é completamente sólida, outro fator são as correntes de convecção magmáticas, pois o calor tende a descer em direção para baixo e o menos calórico sobe, e fica assim o movimento de troca de calor com a superfície.
O movimento do magma terrestre indo do centro até a superfície não é algo por acaso, pois a Terra possui camadas equidistantes e concêntricas, que existem distintas composições e temperaturas específicas. A camada mais interna possui temperatura muito elevada, enquanto que as camadas mais externas com temperaturas menores. Os oceanos dependem dessa troca de calor por conta do controle da temperatura do clima da litosfera e hidrosfera, pois o calor específico da água é alto assim favorecendo o resfriamento da crosta terrestre, bem como também o efeito estufa controlado naturalmente.
A tectônica de placas é uma ciência que estuda os movimentos da matéria que reveste o planeta terra, que são regidos pela convecção magmática.
Há uma teoria que diz que o centro da terra se mantêm aquecido devido a fricção das camadas mais internas com as mais externas. A composição química do centro da Terra é Ferro, Níquel, já nas camadas externas possui Sódio, Cálcio, Potássio e outros elementos constituintes da crosta.
 O campo magnético terrestre é formado teoricamente por conta do movimento de elétrons no interior da Terra, pois com os movimentos do magma os elétrons livres se locomovem em grandes quantidades assim gerando correntes elétricas e consequentemente gerando o magnetismo.
O sistema Terra possui os seguintes componentes, a sua atmosfera é um revestimento gasoso e composto, que vai da superfície da crosta terrestre até 100 quilômetros de altitude. Temos também a hidrosfera que é todo o espaço da superfície ocupado por volume de água, como, os rios, os mares, os oceanos, os lagos, e também nos níveis subterrâneos. Também se tem grande quantidade de biomassa. A litosfera e a hidrosfera terrestre, digamos que é a “casca” da esfera planetária.
As rochas se formam de acordo com a temperatura, e isso ocorre devido ao magma ser expelido liberando gases e detritos que se resfriam rapidamente formando minerais. 
Os tipos de rochas que se formam na superfície terrestre possuem suas características que são bem distintas. As rochas metamórficas surgem do magma que aquece a matéria sedimentar, que através do tectonismo são levadas para baixo aquecidas, e depois emergem na superfície por meio da movimentação convectiva. É como se o planeta reciclasse sua crosta, como exemplo podemos fazer uma analogia trivial do nosso cotidiano: a casca de uma árvore seu tronco se renova ressecando a parte externa enquanto que a parte interna se recupera. As rochas sedimentares foram formadas por atividade de vulcanismo durante milhares de anos.
A “casca” da Terra a qual é a crosta terrestre, possui falhas ou fendas que a divide em partes na superfície do globo, suas divisões são necessárias para que as placas possam se movimentar e se restaurar, o vulcanismo também é uma consequência desse processo dinâmico. No início do tectonismo da Terra existia apenas um continente chamado Pangeia, que oriundo do grego o nome significa terra única, era muito extensa em termos de área que com o passar do tempo se dividiu de acordo com as divisões das placas. Com o passar dos milhões de anos foram se arranjado em seus determinados locais que não são permanentes, mas pesquisadores dizem que mais futuramente esta disposição será diferente da que conhecemos hoje.
O tectonismo, as erupções ultrapassaram os limites e criaram os diversos tipos de minerais e elementos químicos na natureza, um exemplo é o granito, o carbonato de cálcio, o basalto e outros compostos que se originaram também de altas temperaturas e pressões e vice versa.
O intemperismo, causado pelas chuvas, os frios intensos nas superfícies dos continentes, fizeram com que composto se aglomerassem formando rochas com características específicas, e que com o passar dos tempos iriam nos mostrar que ali já houve, dias, meses ou até mesmo milhões de anos de formação, informações guardadas geologicamente através da passagem do tempo. 
Como havia sido dito antes, o campo magnético terrestre se origina de diversos processos físicos e químicos, e lembrando que este não possui uniformidade em suas linhas de campo, como as de um imã. 
O interior da Terra ainda é muito desconhecido, pois é um lugar que acreditamos ser muito inóspito. Atualmente não se tem equipamentos sofisticados o bastante para irmos até o centro de nosso planeta, mas diversas teorias são criadas com base em resultados de registros sísmicos, e a própria litosfera terrestre.
 O núcleo quente possui componentes que liberam elétrons ao girar, o movimento convectivo do magma e translação da Terra faz com que gere corrente elétrica e esta consequentemente cria o campo magnético que se estende até uma determinada região do espaço criando um invólucro em torno da Terra.
O campo magnético da Terra é fundamental para a manutenção da vida na mesma, haja vista que os seres vivos em algum momento já viram um fenômeno muito comum que ocorre nos polos que é a aurora boreal e austral, são luzes muito brilhantes e rodopiantes nos céus, são plasmas, “sopa” de átomos ionizados por conta radiação capitada. As radiações solares são expelidas pelo campo magnético do sol, que viaja muitos quilômetros até chegar nas proximidades da Terra, e são armazenadas pequenas quantidades que ionizam a atmosfera dos polos através do magnetismo terrestre, e parte é desviada para o espaço sideral.
4- REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fatima; Astronomia e astrofísica, 3ª edição, Porto Alegre, Blume, 2014.
PRESS, Frank et al. Para entender a Terra, 4ª edição, New York e Basingstoke, Bookman, 2004. Traduzido para o português em 2006.