Composição da Terra

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Composição da Terra
Teoria do Big Bang
•Proposta 1927 Georges Lemaître (1894-1966): 
Universo em expansão + “átomo primordial”
•Desenvolvida George Gamow (1904-1968)
•1948: Grande Explosão cósmica deu origem universo 
15 bi anos atrás
•Explosão: grande liberação de energia
Teoria do Big Bang
•Fundamentada ideias década 1920:
Edwin Hubble (1889-1953)
Universo em constante expansão constante --> 
galáxias se afastando umas das outras
No passado elas deveriam estar mais próximas 
que hoje, formando um único ponto
Teoria do Big Bang
•Toda matéria universo estaria reunida espaço muito pequeno
Densidade e temperatura extremamente alta
Matéria altamente instável --> tudo era radiação
Radiação partiu para todos os lados (milésimos segundos)
Expansão e criação contínua do espaço --> surgem 4 forças fundamentais 
natureza:
Força eletromagnética, forças nucleares forte e fraca e gravidade
Teoria do Big Bang
Temperatura e densidade de energia diminuíram
Condições favoráveis formação da matéria
Nucleogênese: prótons, nêutrons, elétrons, H e He (principais 
elementos da matéria do universo) e depois Li e Be
resfriamento
Estrelas e galáxias se formaram ≈ 13 bi aa
Via Láctea: 8 bi aa
Sistema solar: 4,6 bi aa
Terra
•Maior parte é inacessível --> constituição é inferida métodos indiretos 
obtenção propriedades físicas rochas interior Terra:
SISMOLOGIA: ramo da geofísica que estuda os tremores de terra
•Estrutura interna Terra: série camadas compõem:
Crosta
Manto
Núcleo
Terremotos e tremores de terra:
• Terremotos: são a evidencia do caráter dinâmico da Terra
• Movimento contínuo placas  acúmulo tensões  atingem limite resistência das 
rochas  ruptura  movimento repentino gera vibrações  propagam todas 
as direções (vibrações) 
• Plano de ruptura: falha geológica 
• Ponto onde inicia ruptura e a liberação tensão: hipocentro ou foco 
• Projeção do hipocentro na superfície: epicentro 
• Distância do foco à superfície: profundidade focal 
Terremotos e tremores ou abalos de terra: 
Resultado do processo geológico de acúmulo lento e liberação rápida de tensões (vibrações) 
Ondas sísmicas:
•A ruptura litosfera gera vibrações na forma de ondas sísmicas em todas as 
direções
•Ondas sísmicas: causam danos e podem ser registradas sismógrafos todo 
mundo
•Ex.: 1997 terremoto Argentina/Bolívia
Ondas sísmicas sentidas SP – 1.930 km distância
Estação sismográfica de Valinhos
Sismograma: mede movimento do chão --> componentes vertical
Ondas sísmicas:
• Como vibra o chão: 
• Há dois tipos de vibrações em meio sólido: longitudinais e transversais
• Ondas longitudinais (ondas P): 
• Partículas (meio sólido) vibram paralelamente à direção onda
• Primeira a chegar
• Ondas transversais (ondas S): 
• Vibração perpendicular à direção onda 
• Segunda a chegar 
Deformação do meio sólido 
Efeito
Ondas sísmicas e estrutura da Terra:
• Velocidade propagação ondas P e S varia com o meio sólido
• Relação direta com densidade rochas  maior densidade maior velocidade 
Ondas sísmicas e estrutura da Terra:
• Qual a utilidade?
• Usando vibrações explosões artificiais  velocidade 
ondas sísmicas informam estrutura e composição em 
grande profundidades 
• Exploração petróleo, água subterrânea 
• Escala global  registros sismológicos  velocidade 
sísmica interior Terra:
• Estrutura e composição 
Estrutura interna da Terra:
• Estudada somente meios indiretos  ondas sísmicas
• Ex.: sonda + profunda  12 km; raio Terra: 6.370 km 
• Direção propagação ondas sísmicas muda (refrata) ao passar por meio diferentes 
velocidade propagação diferente
• Meios diferentes: densidade, rigidez, composição mineralógica e química
• Ondas (energia) P convergem em S e vice-versa 
• Lei de Snell:
• Ondas passam do meio menor velocidade para maior  refrata em ângulo maior
Inverso verdadeiro 
Interior da Terra:
•Análise milhares terremotos/várias décadas permitiu analisar ondas refletidas e 
refratadas interior Terra
Deduzir estrutura e propriedades camadas:
Crosta, manto, núcleo externo, núcleo interno
Terra:
Densidade média: 5,5 g/cm3
Rochas superfície: 2,5-3,0 g/cm3
Obs.:
• 1ª metade do século 19, Darwin: Terra é constituída de uma fina casca (Crosta) ao 
redor de uma massa fundida;
Interior da Terra:
• Descontinuidades:
Descontinuidade de Mohorovic (Moho): 
• Limite crosta-manto (1919, Mohorovic): velocidade maior ondas sísmicas 
para distâncias ao epicentro maiores 200 km  brusca mudança 
propriedade elástica material terrestre (50 km)
• É a descontinuidade separa crosta do manto
Descontinuidade de Gutemberg: 
• Limite manto-núcleo a 2.900 km profundidade 
• Zona D: redução velocidade ondas sísmicas ? 
• Manto forma 83% volume da terra 
1. Crosta terrestre: