Aula 3 (TerraLua)

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AULA 3a: Fundamentos de Astronomia (II) 
aplicados às Geociências
— Sistema Solar —
Marco Brandalise de Andrade
2014-II
Nebulosa Cat´s Paw em Escorpião
NASA
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Grande nebulosa em Orion
SETI Institute
Fonte: internet
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Fonte: internet
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���� Sistema Solar
Durante o evento da 
Supernova: 
● Fe e outros elementos de 
baixo número atômico 
disponíveis (SGVm)
• Com o colapso ⇒
condições especiais de 
fusão nuclear!
• Síntese de núcleos de 
alto número atômico (Fe
em diante).
• Nucleossíntese! (III) Nebulosa de Orion
Após o evento da 
Supernova: 
• Ejeção desordenada de 
matéria bastante 
heterogênea
• Grumos, clusters, nuvens...
• Grupos pouco mais densos 
começam a contrair
• Pontos de maior auto 
contração formam proto-
núcleos mais densos.
���� Sistema Solar
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Após o evento da Supernova: 
• Pontos de maior autocontração
formam proto-núcleos mais densos
• Aumento de temperatura. 
• Proto-estrela com núcleo
• Densidade, temperatura
• Fusão ⇒ Estrela.
���� Sistema Solar
Modelo de Safranov (1972) para o Sistema Solar: 
• Nebulosa em disco chato, em lenta rotação.
• Anéis de material sólido; disco heterogêneo.
> temperatura, 
densidade e rotação
< temperatura, 
densidade e rotação
���� Sistema Solar
Nebulosa Solar
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Modelo de Safranov, 1972: 
• Nebulosa em disco chato, em lenta rotação.
• Anéis de material sólido; disco heterogêneo.
• Acreção planetária por gravidade.
Material 
planetário ⇒ Planetésimo ⇒ Protoplaneta⇒ Planeta.
���� Sistema Solar
Modelo de Safranov, 1972: 
• Nebulosa em disco chato, em lenta rotação.
• Anéis de material sólido; disco heterogêneo.
• Acreção planetária por gravidade.
Material 
planetário ⇒ Planetésimo ⇒ Protoplaneta⇒ Planeta.
���� Sistema Solar
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Modelo de Safranov, 1972: 
• Nebulosa em disco chato, em lenta rotação.
• Anéis de material sólido; disco heterogêneo.
• Acreção planetária por gravidade.
• Órbitas elípticas, co-planares, de peq. excentricidade.
���� Sistema Solar
Modelo de Safranov, 1972: 
• Com a acreção, a matéria fica concentrada nos 
planetésimos, em distâncias específicas
• Lei de Titius-Bode: distância (d) = 0,4 + 0,3 x 2n.
���� Sistema Solar
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���� Sistema Solar
Modelo de Safranov, 1972: 
• Com a acreção, a matéria fica concentrada nos 
planetésimos, em distâncias específicas
• Lei de Titius-Bode: distância (d) = 0,4 + 0,3 x 2n.
• Diminuição progressiva da temperatura no disco de 
acreção e aumento da temperatura do Sol.
���� Sistema Solar
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Modelo de Safranov, 1972: 
• Com a matéria concentrada nos planetésimos, o 
Sistema Solar toma forma e a evolução planetária se 
inicia.
•Proto-planetas com núcleo começam a esfriar.
���� Sistema Solar
Sistema Solar
Modelo de Safranov, 1972: 
• Com a matéria concentrada nos planetésimos, o 
Sistema Solar toma forma e a evolução planetária se 
inicia.
���� Sistema Solar
• Planetas iniciam sua evolução como 
esferas aquecidas, com núcleo de 
material em fusão.
• Resfriamento progressivo 
• Definição de núcleo e manto.
• Litosfera, atmosfera
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http://scaleofuniverse.com/
���� Sistema Solar
���� Sistema Solar
99,8% da massa do sistema ⇒ SOL
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Modelo de Safranov, 1972: 
• Planetas divididos em dois grandes grupos:
���� Sistema Solar
Planetas Internos... e Externos
Modelo de Safranov, 1972: 
• Planetas divididos em dois grandes grupos:
���� Sistema Solar
Planetas Internos:
• Massa pequena
• Densidade média (~5g/cm3) 
• Poucos elementos voláteis
• Atmosfera rarefeita
• Núcleo interno Fe-Ni
• Manto silicático
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Modelo de Safranov, 1972: 
• Planetas divididos em dois grandes grupos:
���� Sistema Solar
Planetas Externos:
• Massa grande
• Densidade baixa (<2g/cm3) 
• Muitos elementos voláteis
• Atmosfera espessa
• Núcleo interno silicático
• Manto de elementos 
voláteis
Modelo de Safranov, 1972: 
• Planetas divididos em dois grandes grupos:
���� Sistema Solar
Planetas Internos:
• Massa pequena
• Densidade média (~5g/cm3) 
• Poucos elementos voláteis
• Atmosfera rarefeita
• Núcleo interno Fe-Ni
• Manto silicático
Planetas Externos:
• Massa grande*
• Densidade baixa (<2g/cm3) 
• Muitos elementos voláteis
• Atmosfera espessa
• Núcleo interno silicático
• Manto de elementos 
voláteis
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Modelo de Safranov, 1972: 
• Planetas divididos em dois grandes grupos:
���� Sistema Solar
Planetas Internos: Planetas Externos:
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���� Sistema Solar
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���� Sistema Solar
���� Sistema Solar
Cinturão de Kuiper
Cinturão de 
asteróides
Céres (974 km)
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���� Sistema Solar
Cinturão de 
asteróides
���� Sistema Solar
Cinturão de asteróides
• Cinturão em 
órbita 
intermediária
• Estabelece limite 
entre planetas 
internos e 
externos
• Compostos por 
elementos não 
voláteis ou pouco 
voláteis
• Asteróides
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���� Sistema Solar
Cinturão de Kuiper
• Elementos mais 
externos do Sistema 
Solar
• Resíduos da 
nebulosa solar
• Material mais volátil
• “Berçário de 
cometas”
AULA 3b: Fundamentos de Astronomia (II) 
aplicados às Geociências
— Sistema Terra-Lua —
Marco Brandalise de Andrade
2014-II
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���� Sistema Terra-Lua
���� Sistema Solar
Teixeira et al. 2001. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 395pp.
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���� Sistema Solar
Teixeira et al. 2001. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 395pp.
Teixeira et al. 2001. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, pg. 19.
���� Sistema Terra-Lua
Formação da Lua
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���� Sistema Terra-Lua
Formação da Lua
Teixeira et al. 2001. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, pg. 19.
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���� Sistema Terra-Lua
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���� Sistema Terra-Lua
http://ircamera.as.arizona.edu/NatSci102/NatSci102/images/nodes.jpg
http://www.astronomynotes.com/nakedeye/phases/moontltb.gif
���� Lua
• Órbitas dinâmicas, mudando com o tempo.
• Rotação da Terra em torno do seu eixo em 
desaceleração ⇒⇒⇒⇒ dias cada vez mais longos.
[Jurássico: dias com ~20hs; um ano com 400+ dias!]
• Órbita da Lua distancia-se de modo constante da 
Terra ⇒⇒⇒⇒ marés antigas mais intensas e mais 
frequêntes.
Características da órbita da Terra e da Lua
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���� Sistema Terra-Lua
Teixeira et al. 2009. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Nacional, 623pp.
Movimentos orbitais da Terra com alterações periódicas,
promovendo efeitos climáticos cíclicos.
Ciclos de Milankovich
● Ciclos climáticos de aquecimento / resfriamento
http://sydney.edu.au
���� Sistema Terra-Lua
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Teixeira et al. 2009. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Nacional, 623pp.
Ciclos de Milankovich
● Causas
– Mudanças periódicas no eixo de rotação e geometria
da órbita ⇒ Cíclos compostos
����Sistema Terra-Lua
Ciclos de Milankovich
● Causas
– Mudanças periódicas no eixo de rotação e geometria
da órbita ⇒ Cíclos compostos
Teixeira et al. 2009. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Nacional, 623pp.
���� Sistema Terra-Lua
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Ciclos de Milankovich
● Ciclos climáticos de aquecimento / resfriamento
Teixeira et al. 2009. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Nacional, 623pp.
���� Sistema Terra-Lua
Ciclos de Milankovich
● Ciclos climáticos de aquecimento / resfriamento
Teixeira et al. 2009. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Nacional, 623pp.
���� Sistema Terra-Lua
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Ciclos de Milankovich
● Ciclos climáticos de aquecimento / resfriamento
Teixeira et al. 2009. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Nacional, 623pp.
���� Sistema Terra-Lua
���� Lua
Superfície:
• Topografia irregular
• Crateras de impacto
• Áreas claras altas, 
com silicatos de Ca e 
Na (plagioclásios); 
idade média de 4m.a.
• Áreas baixas de 
composição 
basáltica; idade 
média de 3,8m.a.
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���� Lua
• Proteção contra 
impacto de cometas 
e asteróides
• Ação física direta, 
recebendo 
impactos
• Ação 
gravitacional, 
desviando corpos 
que poderiam se 
chocar com a Terra.
• Diminuição da 
frequência de 
impactos
A Lua como um escudo:
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���� Sistema Terra-Lua
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���� Lua
���� Lua
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���� Lua
http://lroc.sese.asu.edu/gigapan/
Polo Norte
lunar
���� Lua
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AULA 3c: Fundamentos de Astronomia (II) 
aplicados às Geociências
— Planeta Terra —
Marco Brandalise de Andrade
2014-II
���� Formação do Planeta Terra
http://scaleofuniverse.com/
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���� Formação do Planeta Terra
���� Formação do Planeta Terra
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���� Formação do Planeta Terra
���� Formação do planeta Terra
http://www.gly.fsu.edu/~salters/GLY1000/13Age_of_Ea
rth/Slide19.jpgGnaiss Acatia (~4,1 b.a.)
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���� Formação do Planeta Terra
http://www.news.wisc.edu/22568
Zircão Black
Hills (~4,4 b.a.)
���� Formação do planeta Terra
http://3.bp.blogspot.com/_agil0FWNJ_4/TNQsyzqR42I/AAAAAAAA
AAc/t2PfMifSx-Y/s1600/jack_hills_outcrop.jpg
Zircão Black
Hills (~4,4 b.a.)
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���� Formação do planeta Terra
http://www.news.wisc.edu/22568
O Planeta Terra Como um Dínamo
Teixeira et al. 2009. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Nacional, 623pp.
���� Formação do planeta Terra
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Magnetosfera
http://www.physics.usyd.edu.au
���� Formação do planeta Terra
Magnetosfera
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���� Formação do planeta Terra
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Magnetosfera
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���� Formação do planeta Terra
Magnetosfera
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���� Formação do planeta Terra
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Magnetosfera
http://www.amnh.org
���� Formação do planeta Terra
���� Formação da Atmosfera
Teixeira et al. 2009. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Nacional, 623pp.
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���� Formação da Atmosfera
Holland HD. 2006. The Oxygenation of the Atmosphere and Oceans. Phil Trans R Soc B v361:903-15
Arqueano Proterozóico Fanero
���� Formação da Atmosfera
Teixeira et al. 2009. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Nacional, 623pp.
Banded Iron
Formations
(BIFs)
Formações 
Ferríferas
Bandadas
Ferro que foi 
oxidado
durante a 
oxigenação 
da atmosfera 
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Formações ferríferas bandadas
���� Formação da Atmosfera
���� Formação da Atmosfera
Teixeira et al. 2009. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Nacional, 623pp.
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�Coordenadas Terrestres
�Coordenadas Terrestres
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�Coordenadas Terrestres
�Coordenadas Terrestres
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�Coordenadas Terrestres
�Coordenadas Terrestres
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�Coordenadas Terrestres
�Coordenadas Terrestres
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�Coordenadas Terrestres
Latitude
• Toma como referência o 
ângulo de deslocamento 
em relação ao equador
• Linhas orientadas no 
sentido E–W
• Fornece orientação N–S
�Coordenadas Terrestres
Longitude
• Toma como referência o 
Meridiano de Greenwich
• Linhas orientadas no 
sentido N–S
• Fornecem uma 
referência E–W
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�Coordenadas Terrestres
Se a Terra fosse um gráfico...
X
Y
• Latitude (N–S)
• Longitude
(E–W)