Estrutura do Universo e Formação do Sistema Solar

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Professor Gustavo Simão
Universidade do Extremo Sul Catarinense
UNESC
UNACET
Engenharia Civil
Geologia Geral
Aula 02
ESTRUTURA DO UNIVERSO
Sistema Terra. 
Escala do Tempo Geológico. 
O UNIVERSO
 Universo: espaço que engloba tudo o que conhecemos (nosso
planeta), assim como o sistema planetário em que ele está
situado, nossa galáxia (Via Láctea) e todos os corpos celestes;
 Se formou há aproximadamente 15 bilhões de anos → BIG BANG;
 Toda a energia do Universo estava comprimida em uma única
região que explodiu e, a medida que se expandiu, como um
balão de gás que se infla, criou dentro de si o tempo e o espaço.
VIA LACTEA (mais de 100 bilhões de estrelas)Galáxia de Andromeda
No princípio, havia uma grande concentração de matéria
e energia, do tamanho da ponta de uma agulha…
… até que, aproximadamente, 15 bilhões de anos atrás…. Esse
pontinho explodiu formando o universo. 
A explosão aconteceu numa fracção de segundos, originando o 
universo numa velocidade muito superior à da luz.
O UNIVERSO
Estado inicial 
muito pequeno, 
quente e 
condensado
Explosão
BIG BANG
Big = grande
Bang = explosão
Origem do 
Universo
Após o Big-Bang e a partir da 
matéria proveniente dele, se 
formaram as galáxias.
Os planetas se formaram a partir 
de restos de nuvem cósmica que 
surgiram após a grande explosão.
O resultado do big-bang foi a formação das forças básicas do Universo: 
Eletromagnetismo/Interação nuclear/Gravidade
TEORIA DO BIG BANG
 Desde o Big-Bang, o Universo começou a 
se expandir, formando galáxias, estrelas 
e planetas;
 A teoria do Big Bang foi anunciada em 
1948;
 O termo explosão refere-se a uma grande 
liberação de energia, criando o espaço-
tempo.
O UNIVERSO
A Formação do Sol
Sob a atração da gravidade, a matéria começa a se
deslocar para o centro, acumulando-se como uma
protoestrela. Comprimido sobre seu próprio peso, o
material do protosol torna-se mais denso e quente.
Isso faz com que a temperatura interna do sol se eleve para
milhões de graus, iniciando fusões nucleares.
Este fenômeno continua até hoje.
A Formação dos Planetas
 Embora a maior parte da matéria nebulosa tenha sido
concentrada pelo sol restou um disco de gás e poeira.
 Com o esfriamento deste disco, os gases começam a se
condensar.
 A atração gravitacional foi causando a agregação desta
poeira em núcleos sólidos.
 Estes núcleos colidem formando corpos cada vez
maiores.
 Alguns destes corpos, devido a sua atração gravitacional 
superior agregam os outros formando os planetas hoje 
conhecidos.
A Formação dos Planetas
A Formação da Terra
O SISTEMA SOLAR
 Originado de uma SUPERNOVA (estrela em explosão) há, 
aproximadamente, 4.6 bilhões de anos atrás;
 É composto por 8 planetas: Mercúrio, Vênus, Terra, 
Marte, Júpter, Saturno, Urano e Netuno;
O SISTEMA SOLAR
 Planetas Interiores
São conhecidos como planetas terrestres.
Constituídos por rochas e metais.
 Planetas Exteriores
São planetas gasosos gigantes.
Constituídos por gases e gelo.
COMO SABEMOS ????
• Meteoritos são fragmentos de matéria sólida provenientes do espaço;
• A grande maioria dos meteoritos são destruídos e volatilizados pelo
atrito, por ocasião do seu ingresso na atmosfera terrestre;
• Meteoros (estrelas cadentes) são efeitos visíveis de sua chegada.
Apenas meteoritos maiores são capazes de atingir a superfície da Terra;
METEORITOS
• Cratera do Arizona:
depressão de 1200m
de diâmetro e 183m
de profundidade,
formada devido ao
impacto de um
meteorito com cerca
de 150 mil toneladas
com a Terra há cerca
de 50 mil anos atrás.
Evidências da formação do Sistema Solar
Grandes impactos no espaço causaram a fragmentação
desses corpos parentais, originando diferentes tipos de
meteoritos.
 Não diferenciados 
(condritos): não 
sofreram 
aquecimento acima 
de 180°C
 Diferenciados 
(acondritos, 
ferrosos e ferro-
rochosos): 
aquecimento e 
fusão
Tipos de meteoritos:
 Rochosos: compostos por silicatos, ferro e níquel. Subdividem-se em 
condritos e acondritos
 Condritos: meteoritos mais abundantes. Sua composição é 
semelhante à composição do manto;
 Acondritos: Sua composição é semelhante aos basaltos terrestres. 
Quase todos os meteoritos que se julgam originários da Lua ou de 
Marte são acondritos.
Condritos
Acondritos
Evidências da formação do Sistema Solar
Siderito
Tipos de meteoritos:
• Ferrosos (sideritos): liga metálica de ferro e níquel
• Ferro-rochosos (siderólitos): silicatos e metais
Siderólitos
Evidências da formação do Sistema Solar
P
L
A
N
E
T
A 
T
E
R
R
A
O PLANETA TERRA
 Até onde sabemos, é o único planeta que contém vida;
 O Planeta Terra foi, inicialmente, uma “nuvem” de poeiras e rochas 
que foram “unidos” pela gravidade, formando um bola 
incandescente de temperatura próxima a 1500°C, ou seja, uma 
esfera de magma em ebulição;
 Quando corpos colidem com a Terra primitiva, a maior parte da 
energia foi convertida em calor. Isso foi suficiente para ejetar no 
espaço uma grande quantidade de detritos e gerar calor para fundir 
parte do que restou da Terra;
 A Terra nada mais era do que uma massa incandescente. Nesse 
momento, os elementos químicos mais densos afundaram, sendo 
que hoje fazem parte da composição do núcleo e do manto, 
enquanto que os menos densos (ex. silicatos), vieram formar a 
crosta.
O PLANETA TERRA
TEMPERATURAS DA TERRA
A fusão primitiva promoveu a formação da crosta terrestre
e, consequentemente, dos continentes.
Atividade
vulcânica
primitiva
OCEANOS
COMO SABEMOS ????
O furo de sondagem mais profundo na 
crosta terrestre atingiu 12 km de 
profundidade, um valor insignificante 
para um planeta que tem mais de 6.000 
km de raio.
Mas, as informações foram obtidas por 
medições indiretas, através do estudo de 
ondas sísmicas, a partir da superfície.
Ondas sísmicas
O estudo do comportamento das ondas sísmicas ao
atravessar o interior da Terra permitiu que fossem
descobertas suas camadas internas.
Ondas sísmicas
A velocidade das ondas sísmicas 
varia com a densidade das 
rochas e de suas resistências à 
compressão e ao cisalhamento
Dica: 
Documentário A História da Terra
https://www.youtube.com/watch?v=3S0oIYvK7FQ
 1664 – James Ussher (arcebispo irlandês) –
Terra tinha sido criada às nove horas da
manhã de 26 Outubro de 4004 a.C.
 fonte para os cálculos: Bíblia (200
gerações).
 1707-1788 – Buffon–Idade Terra: 74
382 anos.
 fonte para os cálculos: experiência
com esferas metálicas em
arrefecimento
IDADE DA TERRA
 1726-1797 –JamesHutton(pai da
geologia) –acontecimentos da Terra
(discordâncias angulares) não cabiam
em milhares de anos mas sim em
milhões.
 fonte para os cálculos: discordâncias
angulares.
 1897 –William Thomson(LordKelvin),
físico –Terra tinha 100 M.a.
 fonte: leis da física e cálculos baseados
na dissipação do calor da Terra (fusão -
arrefecimento).
IDADE DA TERRA
 1871 -1937 –Rutherford-Idade da
Terra:2500 M.a.
 fonte: radioatividadena datação das
rochas (mais antigas).
 1953-Clair Patterson-4550M.a.
 fonte: idade dos meteoritos
IDADE DA TERRA
Idade Relativa 
 A Idade relativa foi a primeira a ser utilizada.
 Não dependente de conhecimentos tecnológicos.
 Dependente da compreensão dos processos geológicos e do 
seu registo.
 Permite estabelecer a sucessão temporal das rochas numa 
determinada região.
IDADE DA TERRA
IDADE DA TERRA
Mais recenteMais antigo
Idade Absoluta ou radiométrica
 A idade radiométrica determina-se com recursos laboratoriais
e requer meios técnicos específicos.
 Com a descoberta da radioatividade, soube-se que os isótopos
com propriedades radioativas se transformam ao longo de
tempo noutros cada vez mais estáveis, independentemente
das condições ambientais.
 Sabendo o tempo que demora, cada isótopo a dar lugar ao 
filho, é possível determinar a idade da rocha.
IDADE DA TERRA
Idade Absoluta ou radiométrica
IDADE DA TERRA
Escala de tempo geológico representa a linha do tempo 
desde a formação da Terra o até presente.
TEMPO GEOLÓGICO
 A aplicação destes princípios geológicos à
datação de rochas e a acontecimentos
geológicos permitiu aos cientistas
atribuir idades a inúmeras
transformações ocorridas no nosso
planeta e à evolução dos seres vivos;
 Desta forma ao ranquear e ordenar tais
eventos, acabou-se criando a escala do
tempo geológico;
 Divisões de tempo associadas a extinções
em massa;
 Nosso planeta tem 4,6 bilhões de anos.
ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO
 O tempo geológico foi dividido, para fins de estudo e de
entendimento da evolução da Terra, em intervalos menores, como
os Éons, as Eras, os Períodos, as Épocas e as Idades.
 A palavra Éon significa um intervalo de tempo muito grande,
indeterminado. A história da Terra está dividida em 3 Éons:
Arqueano, Proterozóico e Fanerozóico, divididos em Eras.
 Uma Era geológica é caracterizada pelo modo como os continentes
e os oceanos se distribuíam e como os seres vivos nela se
encontravam.
 O Período, uma divisão da Era, é a unidade fundamental na escala
do tempo geológico. Somente as Eras do Éon Arqueano não são
divididas em Períodos.
ESCALA DO TEMPO 
GEOLÓGICO
 A Era Hadeana (de hades = inferno) inicia-se com a formação
da Terra a partir da poeira e gás que orbitavam o Sol.
 Ao consolidar-se, a superfície do planeta transformou-se em
uma visão do inferno: um oceano de rochas em ebulição
e enxofre líquido.
 Com o tempo, formou-se uma atmosfera quente, densa e
carregada de poeira e cinzas, sendo composta principalmente
de nitrogênio, amônia, hidrogênio, monóxido de carbono,
metano e vapor de água, oriundos dos vulcões.
Início: 00:00
Duração: 3:44
ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO
 A Era Arqueana iniciou-se 700 milhões de anos após a
formação da Terra. A maior parte das rochas superficiais havia
esfriado e a maior parte do vapor de água acabou por
condensar-se, formando um oceano global.
 Maior parte do dióxido de carbono havia sido mudado
químicamente e foi depositado no fundo do oceano
como calcário.
 A atmosfera é agora composta principalmente de nitrogênio e
vapor de água e o céu está repleto de nuvens.
 Os mais antigos fósseis da Terra foram encontrado em rochas
do Arqueano, com cerca de 3,5 bilhões de anos.
Início: 3:44
Duração: 6:56
ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO
 A Era Proterozóica foi a mais longa de todas, durando quase 2
bilhões de anos.
 Dois supercontinentes acabaram por ser formados ao longo do
equador, em lados opostos do planeta.
 Existe uma menor quantidade de vulcões ativos e os núcleos dos
dois continentes são agora mais largos e bem mais estáveis.
 A vida não mudou muito ao longo desses 2 bilhões de anos,
sendo encontrada ainda exclusivamente no oceano;
 Faltando apenas 30 milhões de anos para o fim
do Proterozóico(às 20:51 hs) surgiram as primeiras criaturas
multicelulares.
Início: 10:40
Duração: 10:25
ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO
 A partir das 21:06 hs entramos no Paleozóico (paleo = antigo
+ zoico = vida), que se estenderá até as 22:28 hs.
 Os primeiros peixes, esponjas, corais e moluscos surgirão ainda
no Cambriano, mas teremos que esperar pelo menos 12 minutos
(até o Ordoviciano) para vermos as primeiras plantas terrestres.
 Sucessivas extinções em massa de espécies recém surgidas.
Algumas delas poderão ser preservadas como fósseis.
Início: 21:06
Duração: 1:35
ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO
 Os continentes serão invadidos por insetos... milhões e milhões
de diferentes espécies de insetos, alguns dos quais sobreviverão
até o fim da nossa viagem.
 Fique atento ao período Devoniano (por volta das 21:50 hs) pois
uma grande catástrofe ecológica irá dizimar quase 97% de todas
as espécies existentes.
 Passados mais 10 minutos, no Carbonífero, grandes florestas e
pântanos serão formadas e destruídos sucessivamente,
formando os depósitos de carvão explorados até hoje.
Início: 21:06
Duração: 1:35
ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO
 Às 22:41 hs entraremos na Era Mesozóica (a era dos repteis)
que durará pouco menos que uma hora (180 milhões de anos).
 No início do Mesozóico iremos assistir à formação de um
supercontinente, chamado hoje de Pangea, que será depois
dividido em dois grandes continentes que passarão a ser
conhecidos como Laurásia, ao norte, e Gonduana, ao sul.
 Assistiremos, também, ao surgimento de uma imensa variedade
de dinossauros, herbívoros em sua maioria, que reinarão no
planeta durante mais de 160 milhões de anos.
Início: 22:41
Duração: 0:58
ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO
 Por volta das 23:39 hs, porém, um meteoro de pelo menos 15
km de diâmetro irá atingir a atual península de Yukatan
(México).
 Pelo menos a metade das espécies existentes irá ser extinta
nessa grande catástrofe, inclusive todos os grandes dinossauros.
Início: 22:41
Duração: 0:58
ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO
 Faltando pouco mais que 20 minutos para o fim da nossa viagem
entraremos na Era Cenozóica, e assistiremos à fragmentação
dos grandes continentes até a conformação atual.
 Por volta das 23:59:57 (150.000 anos atrás), faltando
apenas 3 segundos para o término de nossa exaustiva viagem,
veremos os primeiros grupos de Homo Sapiens caçando no
continente africano.
Início: 23:39
Duração: 0:21
ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO
OBRIGADO
 Prof. Msc. Geólogo Gustavo Simão
 gustavosimao@unesc.net