02 Origem da terra

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Origem do planeta Terra 
O estabelecimento e manutenção de condições ambientais adequadas 
à vida devem ser compreendidos no contexto geral da formação e 
evolução do Universo, do Sistema Solar e da Terra 
• As condições de habitabilidade do planeta 
variaram com o tempo ao longo da história da 
Terra. 
Como saber? 
 
 Observação 
direta do 
Planeta 
A Terra vista da Lua 
O que revela a 
observação de 
 
 Meteoros? 
O que revela a 
observação? 
 
 Telescópio 
Hubble 
O que revela a 
observação? 
 
 Sonda 
Galileu em 
Júpiter 
Galáxia 
Grupo de 
Galáxias 
Aglomerados 
de Galáxias 
Superaglomerados 
de Galáxias 
Paredes e 
Vazios 
Universo 
 
 
 
As Grandes estruturas do Universo 
1010 anos luz 
106 anos luz 
107 anos luz 
108 anos luz 
109 anos luz 
105 anos luz 
• Esquerda neurônio de um rato 
• Direita: distribuição da matéria em um volume 
cúbico de 2 bilhões de anos luz 
• http://www.visualcomplexity.com/vc/blog/?p=234 
Mundos 
Sem Fim 
 
A foto mais 
abrangente feita a 
partir do Hubble. 
Tamanho da Terra 
Tamanho da Terra 
 
Tamanho da 
Terra 
 
Tamanho da Terra 
 
Tamanho da Terra 
 
• Lei de Titius Bodi 
Origem do 
Sistema Solar 
 
Hipótese mais aceita 
A Explosão de uma estrela poderia criar nebulosas 
Será que o sol será 
assim um dia? 
• Nebulosa Helix: 
parece nebulosa 
formadora de 
planeta. 
• O núcleo estelar 
remanescente, 
destinado a se tornar 
uma anã branca 
brilha fazendo o gás 
fluorescer. Tamanho 
2,5 anos luz. 
• 
Nebulosa 
planetária 
Helix 
• Fase final da vida de uma 
estrela do tipo do sol 
• São camadas de gás 
ejetadas pela estrela 
central. 
• Veja corpos com aspecto 
de cometa. 
• Esses corpos em forma 
de cometas possuem 
tamanho de diversos 
bilhões de quilômetros 
– duas vezes o 
tamanho do sistema 
solar, a cauda aponta 
para a estrela central 
(Helix). 
• In commemoration of NASA's Hubble Space Telescope 
completing its 100,000th orbit in its 18th year of 
exploration and discovery, scientists at the Space 
Telescope Science Institute in Baltimore, Md., have aimed 
Hubble to take a snapshot of a region of celestial birth and 
renewal. 
• A região é uma tempestade de fogo de 
criação estelar, provavelmente 
impulsionado pela explosão de uma 
supernova próxima. 
Imagem de 10 de 
agosto de 2008, 
Hubble's Camera 2. 
Vermelho = átomos 
de enxôfre verde = 
hidrogênio azul = 
oxigênio 
• Descoberta do isótopo de Mg26 em meteoritos condríticos sugere proximidade 
com uma supernova. Ondas de choque da explosão que formou a supernova 
arrancam pedaços da nebulosa que formarão o Sistema Solar. 
• Porção Central da 
Nebulosa da Águia. 
Colunas de poeira e 
gás hidrogênio frias. 
• Cocoons soterrados 
nessas colunas são 
locais de formação de 
estrelas. 
• Nebulosa em 
Contração 
• Ilustração das várias forças operando dentro dos 
cocoons que resultam na formação do disco solar em 
torno do proto-sol. 
• Close up de 3 discos proto-planetários na Nebulosa 
Órion vistos pelo Hubble. Cada disco aparece com um 
buraco no meio onde está uma estrela fria em formação. 
• Cada figura tem 12,07 dias-luz de largura (~3 x 1011km). 
• Os discos possuem aproximadamente 112 bilhões de km 
de largura ou 8 vezes o tamanho do sistema solar. 
• Concepção artística mostrando o proto-sol e o disco solar em 
formação. Note o material sendo ejetado no eixo de rotação 
correspondente a jatos de matéria. 
• Discos de gás e poeira em torno de uma estrela recém-formada. 
• A figura de baixo mostra um jato irregular com 5 
bilhões de km emanando de uma estrela escondida por 
poeira à esquerda. Esses jatos parecem ser resultado da 
dinâmica de formação da estrela. 
Jato de plasma (Hubble) 
• Disco de poeira 
ao redor da 
estrela Beta 
Pictoris vista 
no hemisfério 
sul. 
• O disco é 10 
vezes maior 
que o nosso 
Sistema Solar. 
• O satélite astronômico 
de infravermelho 
(IRAS) lançado em 
1983 detectou discos de 
acresção irradiando luz 
infravermelha em torno 
de mais de 50 estrelas. 
• Esta é a estrela R 
Corona Borealis, vista 
no hemisfério norte. As 
diferenças de cor 
representam diferenças 
de temperatura. 
Distância a partir do Sol e 
temperaturas 
• °C + 273 = °K (Kelvin) ou 2000°K = 2000-273 = 1727°C 
Seqüência evolutiva dos eventos de condensação em uma nebulosa solar 
• °C + 273 = °K (Kelvin) ou 2000°K = 2000-273 = 1727°C 
°C + 273 = °K (Kelvin) ou 2000°K = 2000-273 = 1727°C 
• Processo de acresção formando planetesimais visto de 
um lugar entre Vênus e Terra. 
• Concepção artística mostrando o resultado da 
colisão de asteróides. 
• Meteorito Condrítico encontrado em Butha Qui, China, em 1980: 
baixo conteúdo metálico, côndrulos de olivina e piroxênio. 
• Porção preta é fragmento de um meteorito carbônico C2 que teria 
sido alojado por colisão violenta. Muitos meteoritos possuem 
feições de choque (veios e brechas). 
Líquidos em ambiente de gravidade 
zero 
• Meteorito carbônico condrítico Pueblito de Allende caído 
no México em 1969. Idade 5 bilhões de anos. 
Material mais 
antigo do 
sistema solar 
Fotomicrografia do meteorito carbônico condrítico Pueblito de 
Allende. Composição: olivina e piroxênio, matriz com 5% de 
compostos de C e 1-2% de água. 
Material mais 
antigo do 
sistema solar 
• Meteorito rochoso condrítico caído em Ohio em 1860. 
• Cor marrom são os minerais olivina e hiperstênio e o material 
metálico é ferro e níquel (até 20%) condensado da nebulosa solar. 
Sua distribuição uniforme indica que não sofreu diferenciação. 
• Os asteróides 
encontrados 
entre Marte e 
Júpiter são 
considerados 
como a fonte 
dos condritos. 
• Estas são 
diversas 
imagens do 
asteróide 951 
Grapa 
• Grapa fotografado 
pela espaçonave 
Galileu de uma 
distância de 5300m. 
• Crateras menores 
podem ter 100m. 
• O lado iluminado 
mede 16 x 12 km. 
• Foi arrancado de seu 
corpo parental a 
200Ma. 
• Contém olivina. 
• O processo de acresção continuou além do estágio planetesimal 
construindo corpos com milhares de quilômetros os proto-planetas. 
• Mercúrio ainda é marcado por esse período de formação de 
crateras. Muitas possuem picos centrais formados pelo impacto. 
• Crateras muito antigas superpostas por outras mais jovens 
sugerem diversos períodos de formação. 
• Região das Highlands do sul na Lua terrestre intensamente 
marcadas por crateras antigas e jovens. 
• As bacias lunares foram inundadas por lavas basálticas após o evento 
de formação das crateras (esse basalto não está fraturado como as 
demais rochas da Highland lunar.) 
Fusão do 
Planeta rochoso 
Ferro afunda 
para o Centro 
Planeta 
diferenciado 
Gotas de 
Ferro Fundido 
Distribuição 
homogênea de 
minerais 
Camada de 
Ferro Fundido 
Energia gravitacional 
aquece o planeta até 
2000ºC 
Núcleo externo 
de Ferro líquido 
Núcleo interno 
de Ferro sólido Manto com 
minerais ricos 
em Fe 
Rochas 
leves da 
crosta 
Formação da Lua 
(~ 4,5 bilhões de anos atrás) 
Press et al. 2006 
• Seção polida de um meteorito ferroso, caído em Odessa, Texas. 
• A superfície foi corroída com ácido para ressaltar o estado 
cristalino octaédrico do Fe-Ni que se forma apenas com 
resfriamento muito lento (1°C a cada milhão de anos). 
Material do 
núcleo 
• Museu de História Natural Estocolmo: Seção polida de um 
meteorito ferroso, caído em Cape York, NE da Groenlândia.Um 
dos maiores já encontrados. 
• O maior de todos, denominado Hoba, caiu na Namíbia e pesa 60 
toneladas. 
Material do 
núcleo 
• Pallasito, meteorito ferro-rochoso, encontrado no Deserto do 
Atacama, Chile, 1822. Metal: liga Fe-Ni com traços de irídio e 
germânio. Silicato amarelo é olivina do tipo encontrado no manto 
da Terra. (limite Manto-núcleo). 
material do manto inferior 
• O pallasito Brenham (Kansas - EUA) consiste de nódulos de 
olivina em uma matriz de ferro de cor prateada. Esta amostra foi 
cortada em lâmina fina e polida para realçar suas feições. 
• O pallasito Esquel: Museu de Geologia Oslo, Noruega 
Acondrito encontrado no Kansas em 1948: fenocristais de 
enstatita com matriz de enstatita e olivina (9%) e pouco 
Fe-Ni. Não possui côndrulos, mostra recristalização da 
enstatita e textura brechada. 
material 
retrabalhado 
da crosta 
• Acondrito encontrado em Reckling Peak, Antártica: 
• tem composição basáltica e provavelmente se formou 
quando um asteróide entrou em fusão 4,5 bilhões de 
anos atrás. 
• O asteróide quebrou algum tempo depois e esse pequeno 
pedaço foi capturado pela atração gravitacional da 
Terra e caiu na Antártica. 
material retrabalhado equivalente à crosta 
• O processo de diferenciação também permitiu a formação da 
atmosfera, hidrosfera e talvez da biosfera. 
O carbono teria emergido do interior da Terra a partir do material 
originalmente agregado, permitindo assim o aparecimento da vida. 
• Diferença da 
nuvem de 
Oort e do 
cinturão de 
Kuiper 
Cinturão Kuiper: o núcleo dos cometas são corpos gelados 
formados em porções externas do Sistema Solar. A 
passagem de planetas (Urano e Netuno), estrelas ou 
nuvens moleculares envia enxames de cometas para o Sol. 
A linha vermelha é a trajetória planejada para enviar uma espaçonave em 2006 ao 
sistema Plutão-Caronte em 2015 ,continuando depois no cinturão de Kuiper. 
• Os cometas gelados formados além da órbita de Marte 
podem ser acelerados por Júpiter ou Saturno em direção ao 
Sol. Esse processo contribuiu para a formação de crateras. 
Aparição de 1985-86. 
Foto tirada pela 
espaçonave Gioto que 
entrou na cauda do 
cometa aproximando-se 
até 600km do núcleo 
(visto nesta foto 
emitindo jatos de água e 
partículas de poeira). 
A superfície é preta e 
coberta com material 
carbônico e compostos 
orgânicos similares aos 
encontrados em 
meteoritos condríticos. 
O corpo elongado mede 
nesta foto 14,9 x 8,2km. 
 
• A imagem colorida à esquerda mostra a complexa 
estrutura da coma (“cabeleira”), consistindo de 
camadas concêntricas de poeira e a cauda fina 
emanando do cometa. 
• A imagem do Hubble a direita, 
mostra o coração do cometa. A 
porção central da imagem foi 
preparada para enfatizar as 
variações na distribuição da 
poeira próximo do núcleo. 
• Concepção artística mostrando a borda de um continente na 
Terra. A água poderia ser parcialmente proveniente de 
cometas que se chocaram com o planeta a mais de 4 Ga. 
• As partículas microscópicas emitidas por cometas ao se 
aproximar do Sol possuem textura similar a flocos de neve. Essas 
partículas ao caírem na Terra poderiam ter constituído o material 
pré-biótico a partir do qual a vida se formou. 
• Os vazios da partícula 
poderiam conter gelo. 
Muitas das partículas de poeira 
interestelar – a maioria com um 
milésimo de milímetro de diâmetro – 
são ricas em moléculas orgânicas 
provenientes da nebulosa que 
formou o sistema solar. 
• Meteorito condrítico carbônico Murchison com mais de 
70 aminoácidos, a maioria não encontrada na Terra. 
Contém também o isótopo C13 considerado como 
formado apenas em supernovas. 
• Aminoácidos são compostos orgânicos que 
constituem os “tijolos” básicos dos seres vivos 
Estrutura de um 
aminoácido 
Cadeia de 
aminoácidos 
• O bombardeio 
por meteoritos e 
cometas nos 
primeiros 500 
milhões de anos 
da Terra impediu 
o florescimento da 
vida. 
 
• Evidências mais antigas de vida na Terra: 
• 3,9 bilhões de anos: rochas da Groenlândia 
contém microfósseis e isótopos de carbono que 
poderiam ter pertencido a organismos vivos. 
Origem da Vida 
• Próxima aula 
	Origem do planeta Terra
	O estabelecimento e manutenção de condições ambientais adequadas à vida devem ser compreendidos no contexto geral da formação e evolução do Universo, do Sistema Solar e da Terra
	Slide Number 3
	Como saber?�� Observação direta do Planeta
	O que revela a observação de�� Meteoros?
	O que revela a observação?�� Telescópio Hubble
	O que revela a observação?�� Sonda Galileu em Júpiter
	As Grandes estruturas do Universo
	Slide Number 9
	Slide Number 10
	Mundos Sem Fim��A foto mais abrangente feita a partir do Hubble.
	Tamanho da Terra
	Tamanho da Terra
	Tamanho da Terra
	Tamanho da Terra
	Tamanho da Terra
	Slide Number 17
	Origem do Sistema Solar��Hipótese mais aceita
	A Explosão de uma estrela poderia criar nebulosas
	Slide Number 20
	Slide Number 21
	Slide Number 22
	Será que o sol será assim um dia?
	Nebulosa planetária�Helix
	Slide Number 25
	Slide Number 26
	Slide Number 27
	Slide Number 28
	Slide Number 29
	Slide Number 30
	Slide Number 31
	Slide Number 32
	Slide Number 33
	Jato de plasma (Hubble)
	Slide Number 35
	Slide Number 36
	Distância a partir do Sol e temperaturas
	Slide Number 38
	°C + 273 = °K (Kelvin) ou 2000°K = 2000-273 = 1727°C
	Slide Number 40
	Slide Number 41
	Slide Number 42
	Líquidos em ambiente de gravidade zero
	Slide Number 44
	Slide Number 45
	Slide Number 46
	Slide Number 47
	Slide Number 48
	Slide Number 49
	Slide Number 50
	Slide Number 51
	Slide Number 52
	Slide Number 53
	Slide Number 54
	Slide Number 55
	Slide Number 56
	Slide Number 57
	Slide Number 58
	Slide Number 59
	Slide Number 60
	Slide Number 61
	Slide Number 62
	Slide Number 63
	Slide Number 64
	Slide Number 65
	Slide Number 66
	Slide Number 67
	Slide Number 68
	Slide Number 69
	Slide Number 70
	Slide Number 71
	Slide Number 72
	Slide Number 73
	Slide Number 74
	Origem da Vida