Introdução à Geofísica - Aula 09 (Calor Interno da Terra)

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CALOR INTERNO DA TERRA: Fontes de calor 
no interior da Terra; Fluxo de calor interno e 
Distribuição de temperatura no interior da 
Terra.
Prof. 
George Sand L. A. De 
França
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Introdução
 Fontes de calor do sistema solar
• A energia cinética do impacto dos fragmentos acretados 
acabou se transformando em calor.
• Corpos do sistema solar  formados pela agregação de 
condensados do material original, pelo processo de 
acresção.
• Emissões de átomos radioativos que constituíram a 
matéria prima original. – Energia das partículas ou fótons 
também se transforma em calor.
• Isótopos radioativos (p.e: urânio, rádio e potássio) com 
meias vidas da mesma ordem do sistema solar, que 
contribuem para manter funcionando as máquinas térmicas 
responsáveis pela dinâmica interna dos planetas.
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Introdução
 O calor gerado depende do volume do corpo
• Corpos maiores, como os planetas, devem ter gerado 
maior quantidade de calor. Calor produzido proporcional ao 
volume do corpo do Sistema Solar.
 Parte do calor do interior do corpo, chegando à 
superfície, pode ser irradiada para o espaço
• Essa perda é proporcional à superfície do corpo. Logo, a 
perda de calor por irradiação é proporcional a superfície do 
volume.
 Outro fator importante na diferenciação dos planetas 
Grau de oxidação que variou com a distância do Sol
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Fluxo de calor do interior da Terra
 O aumento de temperatura em direção ao 
interior da terra é devido o FLUXO DE 
CALOR no interior da terra.
 O fluxo geotérmico total corresponde uma 
energia de 1,4x1021 Joules por ano.
• Energia para processos como a movimentação 
essencialmente horizontal da litosfera por sobre 
astenosfera e a geração do campo geomagnético 
deve provir do calor da Terra. 
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Fluxo de calor do interior da Terra
 Fluxo geotérmico é o produto da variação da 
temperatura com a profundidade (gradiente 
térmico), pela condutividade térmica das 
rochas das camadas. 
 Variações de Temperaturas com a 
profundidade?
• Os valores para maiores profundidades acabam 
sendo inferidos a partir de outras propriedades 
físicas obtidas principalmente da sismologia.
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Transporte de Calor e as temperaturas 
no interior da Terra.
 Transporte de Calor: Condução ou Convecção 
 Condução é mais lento, com transferência de energia 
de uma molécula para as vizinhas. (sólidos)
 Convecção é um processo mais rápido e eficiente, com 
movimento de massa, que ocorre nos fluídos, quando 
o gradiente térmico, chamado gradiente adiabático.
• A convecção acontece no núcleo externo e também no 
manto. 
• No núcleo externo, é a convecção que provoca movimentos 
radiais do fluido condutor, permitindo ações da força de 
Coriolis, essenciais para geração do Campo Magnético 
Terrestre.
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Temperaturas no interior da Terra. 
 Informações Diretas
• Em furos de sondagem na crosta, variação de Temperatura 
com a profundidade alcança de 30 a 40ºC por km.
 Informações Indiretas
• Reunindo dados sobre densidade, parâmetros elásticos e 
limites entre diferentes fases, através da sismologia, 
variações do CMT e informações sobre mecanismo de 
geração do geomagnetismo, a distribuição de densidade, a 
variação da pressão e a massa total da Terra e a possível 
distribuição de materiais radioativos, com valores de fluxo 
térmico, elaboraram-se modelos de variação da 
temperatura no interior da Terra.
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 Ainda há dúvidas?
• Temperatura entre a base do manto inferior e o topo do núcleo 
externo pode ficar entre 800 e ~ 1500ºC. Camada D” 
• Temperatura dentro do núcleo externo pode ser de ordem de 
6000ºC, de 1000 a 1500ºC mais quente. 
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Temperatura no interior da Terra.
 Acredita-se que o núcleo esteja se resfriando, com 
consequentemente aumento de volume do núcleo 
interno.
 O aumento é da ordem de 25m3/s, poderá liberar 2x1011 
Watts, na forma de calor latente de solidificação, que 
seria suficiente para manter o dínamo que gera o campo 
geomagnético.
 Através da tomografia sísmica (sismológica), obtém-se a 
distribuição de velocidade com a profundidade. 
• A interpretação relaciona as zonas com velocidade sísmicas 
maiores que a normal com zonas mais densas e mais frias, 
enquanto as zonas com velocidades sísmicas menores são 
zonas com rochas menos densas e mais quentes. 
• Regiões instáveis : Denso afundar e menos denso boiar. 
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Temperatura 
 A modelagem numérica demonstra que o 
material mais frio pode constituir avalanches 
muito lentas dentro do manto, que afundam 
desde o nível crustal até o manto transicional 
ou até a descontinuidade de Gutenberg. Além 
disso, deve haver ressurgências de material 
quente e menos denso, ascendendo desde a 
descontinuidade de Gutenberg até a 
superfície. O interior da Terra contém células 
de convecção em que o material está em 
movimento vertical.
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Referencias
Bibliografia
1. TELFORD, W. M., L. P. GELDART, & R. E. 
SHERIFF, Applied Geophysics, 2a Edição. 
Cambridge University Press, 1990.
2. TEIXEIRA W., et. al , Decifrando a Terra. São 
Paulo: Oficina de Textos, 2003.
3. KEAREY P. & M. BROOKS. An Introduction to 
Geophysical Exploration. 2ª. Edição. Blackwell 
Science Ltd Editorial. 
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