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1 UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE Escola Superior de Ciências Marinhas e Costeira Geologia Marinha Aula 2 A Terra e Suas Origens Prof. Aurio Mendes ESCMC A TERRA, NOSSO PLANETA É UM CORPO NO SISTEMA SOLAR Sistema Solar O Sistema Solar é o conjunto de corpos sob a influência gravitacional do Sol, essencialmente o Sol e mais uma pequena quantidade de resíduo que sobrou de seu nascimento há 4,6 bilhões de anos. O sistema solar é composto por: ✓ Sol ✓ Planetas (e seus satélites) ✓ Planetas-anões ✓ Corpos menores do sistema solar • Asteróides • Cometas ✓ Grãos de poeira ✓ etc... Galaxia Via Lactea Galaxia – conjunto vasto de estrelas, outros astros, poeiras cósmicas e gases animados de movimento e em expacção. Via Láctea – um grande redemoinho de estrelas girando lentamente no espaço. Sistema Solar O sol é uma num conjunto de aproximadamente 100 bilhões de estrelas, em uma galáxia espiral chamada Via Láctea. Ao redor do Sol orbitam oito planetas: ✓ Mercúrio ✓ Vênus ✓ Terra ✓ Marte ✓ Júpiter ✓ Saturno ✓ Urano ✓ Netuno Galaxias Galáxia de Andrômeda O que é um planeta? ✓ Orbitar em torno do Sol (ou de outra estrela) ✓Massa suficiente para possuir forma esférica (massa não tão pequena) ✓ Não produzir energia por fusão nuclear (massa não tão grande…) ✓ Planetas não tem luz própria: o brilho de um planeta origina-se da reflexão da luz solar (em primeira aproximação). Quais são as características que um corpo deve possuir para ser classificado como um planeta? “Astro de errante” Grego Os planetas são divididos em: ✓ planetas internos ou telúricos (= Terra) ✓ planetas externos ou jovianos (= Júpiter) Entre os dois grupos orbita um enxame de cascalho rochoso: Cinturão de Asteroides além dos gigantes gasosos, um enxame de cascalho gelado: Cinturão de Kuiper. Cinturão de asteróides Formação - teoria actual: Planetesimais formados no início da formação do Sistema Solar e nunca agregados em corpo maior devido à perturbação gravitacional de Jupíter. Relação: Sol & Planetas Sol e Planetas Sol Planetas Interiores Planetas Exteriores Mercúrio Vénus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Neptuno Distância média ao Sol (milhões de km) - 58 108 150 228 778 1.427 2.870 4.497 Tempo que a luz do Sol leva a chegar - 3m 13s 6m 1s 8m 19s 12m 40s 43m 14s 1h 19m 17s 2h 39m 23s 4h 9m 47s Revolução dias - 88 224,7 365,26 687 4.332 10.760,6 30.685,5 23.668,8 anos - 0,24 0,62 1 1,88 11,86 29,46 84,01 64,8 Rotação horas 600-696 1.416 5.832 23,93 24,6 9,8 10,2 15 22 dias 25-29 59 -243* 1 1,03 0,4 0,43 -0,63* 0,92 Diâmetro (km) 1.384.000 4.880 12.104 12.756 6.787 142.800 120.000 51.800 48.500 Massa (Terra = 1) 330.000 0,06 0,81 1 0,11 317,9 95,2 14,6 17,2 Volume (Terra = 1) 0,06 0,88 1 0,15 1,316 755 67 57 Densidade (água = 1) 1,41 5,4 5,2 5,5 3,9 1,3 0,7 1,2 1,7 Número de Satélites - 0 0 1 2 15+aneis 17+aneis 5+aneis 2 Atmosfera H, He - CO2 N, O CO2 He, H H, He H, He, CH4 H, He, CH4 Meteoros, …itos e …óides • Meteoróide ✓ corpo sólido que entra na atmosfera ✓ fragmentos de cometas ou asteróides • Meteoro ✓ fenômeno: quando um meteoróide entra na atmosfera terrestre • Meteorito ✓ meteoróide que atinge a superfície da Terra ✓ fragmento de asteróide Cometa “Astro de cabeleira” Grego E agora? Red Shit Edwin Hubble (1889-1953), ao telescópio Schmidt do Monte Palomar (Califórnia), em 1949. Na década de 1920 os astrônomos descobriram que todas as galáxias exibiam um “red shift” relativo às estrelas próximas da própria Via Láctea. Implicação: O Universo deve estar se expandindo uniformemente. Quanto maior a distância, com mais velocidade ela se afasta de nós. Lei de Hubble O efeito Doppler Ondas emitidas de uma fonte em movimento em sua direção têm um aumento na frequência; Ondas emitidas de uma fonte se afastando têm uma diminuição na frequência; Na luz visível isso é chamado de blue shift (aumento da frequência) ou red shift (diminuição da frequência) A Origem: Teoria do Big Bang Toda a matéria e energia no Universo estavam concentradas em um ponto há ~13.7 bilhões de anos. O universo teria surgido de uma explosão, de um “átomo primordial”. Georges Lemaitre, 1927. A explosão* da matéria deu origem ao nosso Universo, que continua em constante expansão. As nuvens de gás iniciaram um processo de agultinação e rotação sob a ação da gravidade; Assim que uma concentração central de matéria atingiu massa suficiente, iniciaram-se os processos de fusão nuclear – nasceram as estrelas. 19 O Sistema Solar iniciou o processo de agultinação a partir de uma nuvem primoridal há aproximadamente 4,6 bilhões de anos. Sistema Solar e os planetas Cerca de 99.8% da matéria primordial ficou concentrada no Proto-Sol. Os 0.2% restantes ficaram girando ao redor do Proto-Sol na forma de um disco de gás e poeira. Sistema Solar e os planetas Há 4,5 Ba, partículas de poeira e gás constituintes desta nuvem começaram a se atrair e aglutinar - planetesimais. Os planetesimais continuaram a colidir e crescer, formando os planetas. As idades dos meteoritos variam entre 4,53 e 4,58 bilhões de anos. Acredita-se que esta seja a idade de formação do Sistema Solar. Sistema Solar e os planetas A proto-Terra deve ter sido formada quase inteiramente em estado fundido. Ocorreu então a diferenciação, sob acção da força da gravidade, gerando: Um núcleo pesado de ferro e níquel; Um manto primitivo composto por silicatos. Lua Após a diferenciação, acredita-se que um grande planetesimal colidiu com a Proto-Terra e “arrancou” material suficiente para formar a Lua. Durante os primeiros 600–700 Ma, o choque contínuo de meteoritos e a atividade vulcânica não permitiram a formação de uma crosta no planeta. Há ~3.8 bilhões de anos o sistema se estabilizou e se formou uma crosta. Como imagina que era a Terra neste fase? Crosta 1 Crosta 2 As camadas da Terra Inicialmente se formou um núcleo metálico circundado por um manto silicático; Com o passar do tempo, parte do núcleo se solidificou; Os elementos mais leves continuaram a migrar do manto para a superfície. Por Hoje é Tudo Tema da Próxima Aula: LEITURA RECOMENDADA Estrutura Interna e Composição Da Terra Tectónica de Placas Big Bang Universo Sistema Solar Galáxia Exercício 1 - para ser entregue na próxima aula – manuscrito em A4 Oque é Sistema Solar? Onde se localiza o nosso Sistema Solar? Quais são os componentes do Sistema Solar? Oque é intende por galáxia? Como se chama a nossa galáxia? Apresente o conceito de planeta. Quais são as características que um corpo deve apresentar para ser considerado planeta? Qual é a diferença entre planeta e estrela? Estabeleça a distinção entre planetas telúricos e jovianos. Explique a teoria actualmente aceite para a formação do cinturão de asteróides. Diferencie meteoróides, meteoro e meteorito, e fale do fenómeno conhecido por chuva de meteoritos. Para conhecer a história da terra foram de grande contribuição os meteoritos, estes enquadram-se na categoria dos métodos directos de estudo do nosso planeta. Explique a diferença entre os dois grupos de meteoritos e com que bases se utilizou estes corpos para reconstruir a origem e composição da terra. Além dos meteoritos, os ofiólitos também fornecem informações sobre a terra, explique como estes corpos são formados e que informações fornecem. Explique a origem do Universo com base na teoria actualmente mais aceite. Em poucas palavras explique a formação da terra no sistema solar e os processos pelos quais passou até alcançar a sua configuração actual. Explique como foi que ocorreu a formação do nosso satélite natural? Nascimento de uma estrela Figura – Nebulosa M16, obtida com o telescópio espacial Hubble (cortesia Nasa). Essa nebulosa nada mais é do que um berçário onde novas estrelas estão nascendo. A luz das novas estrelas ilumina o gás que as está formando.Morte de uma estrela – Supernova Morte de uma estrela – Supernova Nebulosa Foram necessárias muitas gerações de estrelas até que os elementos químicos mais pesados se formassem; Rockstar e a origem dos elementos
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