Planeta Terra
Conhecer melhor o planeta Terra
Fig. 1 - Planeta Terra
A Terra é o terceiro planeta a partir do Sol. É o quinto maior e mais massivo dos oito planetas do Sistema Solar, sendo o maior e o mais massivo dos quatro planetas rochosos. Além disso, é também o corpo celeste mais denso do Sistema Solar. A Terra também é chamada de Mundo ou Planeta Azul.
Abrigo de milhões de espécies de seres vivos, que incluem os humanos, a Terra é o único lugar no universo onde a existência de vida é conhecida. O planeta formou-se 4,54 biliões (ou bilhões em português do Brasil) de anos atrás, e as primeiras evidências de vida surgiram um bilião de anos depois. Desde então, a biosfera terrestre alterou de forma significativa a atmosfera do planeta, permitindo a proliferação de organismos aeróbicos, bem como a formação de uma camada de ozono. Esta, em conjunto com o campo magnético terrestre, absorve as ondas do espectro eletromagnético perigosas à vida (raios gama, X e a maior parte da radiação ultravioleta), permitindo assim a vida no planeta. As propriedades físicas do planeta, bem como sua história geológica e sua órbita, permitiram que a vida persistisse durante este período. Acredita-se que a Terra poderá suportar vida durante mais 1,5 biliões de anos. Após este período, o brilho do Sol terá aumentado, aumentando a temperatura no planeta, tornando o suporte da biosfera insuportável.
A crosta terrestre é dividida em vários segmentos rígidos, chamados de placas tectónicas, que migram gradualmente ao longo da superfície terrestre com o tempo. Cerca de 71% da superfície da Terra está coberta por oceanos de água salgada, consistindo os restantes 29% em continentes e ilhas. A água no estado líquido, necessária para a manutenção da vida como se conhece, não foi descoberta em nenhum outro corpo celeste no universo. O interior da Terra permanece ativo, com um manto espesso relativamente sólido, um núcleo externo líquido, e um núcleo interno sólido, composto primariamente de ferro e níquel.
A Terra interage com outros objetos no espaço, incluindo o Sol e a Lua. No presente, a Terra orbita o Sol uma vez para cada 366,26 rotações. Isto é o chamado ano sideral, que equivale a 365,26 dias solares. O eixo de rotação da Terra possui uma inclinação de 23,4°, em relação ao seu plano orbital, produzindo as estações do ano. A Lua é o único satélite natural conhecido da Terra, orbitando o planeta há já 4,53 biliões de anos. A Lua é a responsável pelas marés, e estabiliza a inclinação do eixo terrestre, além de diminuir gradualmente a rotação do planeta. Há cerca de 4,1 a 3,8 biliões de anos atrás, durante o intenso bombardeio tardio, impactos de asteroides causaram mudanças significativas na superfície terrestre.
Os recursos minerais da Terra, em conjunto com os produtos da biosfera, fornecem recursos que são utilizados para suportar uma população humana em escala global. Os habitantes da Terra estão agrupados em cerca de 200 estados soberanos, que interagem entre si via diplomacia, viagem, comércio e acção militar. As culturas humanas desenvolveram várias crenças sobre o planeta, incluindo personificação como uma deidade, crença na Terra plana, ou que a Terra é o centro do universo, e uma perspetiva moderna do mundo como um ambiente integrado que requer administração adequada.
A estrutura da Terra
Fig. 2 - Estrutura interna do planeta Terra [1]
O interior da Terra, assim como o interior de outros planetas telúricos, é dividido por critérios químicos numa camada externa de silício, denominada crosta, um manto altamente viscoso, e um núcleo que consiste numa porção sólida envolvida por uma pequena camada líquida. Esta camada líquida dá origem a um campo magnético devido à convecção de seu material, eletricamente condutor.
O material do interior da Terra encontra frequentemente a possibilidade de chegar à superfície, através de erupções vulcânicas e fendas oceânicas.
Grande parte da superfície terrestre é relativamente nova, tendo menos de 100 milhões de anos; as partes mais velhas da crosta terrestre têm até 4,4 mil milhões de anos.
As camadas terrestres, a partir da superfície são:
- Crosta (de 0 a 30/35 km)
- Litosfera (de 0 a 60,2 km)
- Astenosfera (de 100 a 700 km)
- Manto (de 60 a 2900 km)
- Núcleo externo (líquido - de 2900 a 5100 km)
- Núcleo interno (sólido - mais de 5100 km)
No seu todo, a Terra possui, aproximadamente, a seguinte composição em massa:
- 34,6% de Ferro
- 30,2% de Oxigénio
- 15,2% de Silício
- 12,7% de Magnésio
- 2,4% de Níquel
- 1,9% de Enxofre
- 0,05% de Titânio
O interior da Terra atinge temperaturas de 5.270 K. O calor interno do planeta foi gerado inicialmente durante sua formação, e calor adicional é constantemente gerado pelo decaimento de elementos radioativos como urânio, tório, e potássio. O fluxo de calor do interior para a superfície é pequeno se comparado à energia recebida pelo Sol (a razão é de 1/20 000).
Núcleo
A massa específica média da Terra é de 5,515 toneladas por metro cúbico, fazendo dela o planeta mais denso no Sistema Solar. Uma vez que a massa específica do material superficial da Terra é apenas cerca de 3000 quilogramas por metro cúbico, deve-se concluir que materiais mais densos existem nas camadas internas da Terra (devem ter uma densidade de cerca de 8.000 quilogramas por metro cúbico). Em seus primeiros momentos de existência, há cerca de 4,5 bilhões de anos, a Terra era formada por materiais líquidos ou pastosos, e devido à ação da gravidade os objetos muito densos foram sendo empurrados para o interior do planeta (o processo é conhecido como diferenciação planetária), enquanto que materiais menos densos foram trazidos para a superfície. Como resultado, o núcleo é composto em grande parte por ferro (80%), e de alguma quantidade de níquel e silício. Outros elementos, como o chumbo e o urânio, são muitos raros para serem considerados, ou tendem a se ligar a elementos mais leves, permanecendo então na crosta.
O núcleo é dividido em duas partes: o núcleo sólido, interno e com raio de cerca de 1.250 km, e o núcleo líquido, que envolve o primeiro. O núcleo sólido é composto, segundo se acredita, primariamente por ferro e um pouco de níquel. Alguns argumentam que o núcleo interno pode estar na forma de um único cristal de ferro. Já o núcleo líquido deve ser composto de ferro líquido e níquel líquido (a combinação é chamada NiFe), com traços de outros elementos. Estima-se que realmente seja líquido, pois não tem capacidade de transmitir certas ondas sísmicas. A convecção desse núcleo líquido, associada a agitação causada pelo movimento de rotação da Terra, seria responsável por fazer aparecer o campo magnético terrestre, através de um processo conhecido como teoria do dínamo. O núcleo sólido tem temperaturas muito elevadas para manter um campo magnético (veja temperatura Curie), mas provavelmente estabiliza o campo magnético gerado pelo núcleo líquido.
Evidências recentes sugerem que o núcleo interno da Terra pode girar mais rápido do que o restante do planeta, a cerca de 2 graus por ano.
Tanto entre a crosta e o manto como entre o manto e o núcleo existem zonas intermediárias de separação, as chamadas descontinuidades.
Manto
O manto estende-se desde cerca de 30 km e por uma profundidade de 2900 km. A pressão na parte inferior do mesmo é da ordem de 1,4 milhões de atmosferas. É composto por substâncias ricas em ferro e magnésio. Também apresenta características físicas diferentes da crosta. O material de que é composto o manto pode apresentar-se no estado sólido ou como uma pasta viscosa, em virtude das pressões elevadas. Porém, ao contrário do que se possa imaginar, a tendência em áreas de alta pressão é que as rochas mantenham-se sólidas, pois assim ocupam menos espaço físico do que os líquidos. Além disso, a constituição dos materiais de cada camada do manto tem seu papel na determinação do estado físico local.
O manto superior pode deslocar-se vagarosamente. As temperaturas do manto variam de 100 graus Celsius (na parte que faz interface com a crosta) até 3500 graus Celsius (na parte que faz interface com o núcleo).
Crosta
A crosta (que forma a maior parte da litosfera) tem uma extensão variável de acordo com a posição geográfica. Em alguns lugares chega a atingir 70 km, mas geralmente estende-se por aproximadamente 30 km de profundidade. É composta basicamente por silicatos de alumínio.
A superfície Terrestre
O terreno da superfície terrestre varia significativamente de região para região. Cerca de 70,8% da superfície terrestre é coberta por água, com muito da plataforma continental localizado abaixo do nível do mar. A superfície submergida possui características montanhosas, incluindo um sistema dorsal oceânica global, bem como vulcões oceânicos, fossas oceânicas, vales oceânicos, planaltos oceânicos e planícies abissais. Os 29,2% restantes não coberto por água consistem de montanhas, desertos, planícies, planaltos e outras geomorfologias.
O formato da superfície da Terra muda gradualmente ao longo de períodos geológicos, devido aos efeitos da erosão e das placas tectónicas. Características geológicas criadas ou deformadas pelas placas tectónicas estão sujeitos a condições tais como precipitação, ciclos termais e efeitos químicos, bem como a geleiras, erosão litoral, recifes de corais e impactos de grandes meteoritos, que constantemente modelam o terreno da superfície terrestre.
A pedosfera é a camada mais externa da Terra que é composta por solo, e é sujeita a pedogénese. A pedosfera é modelada através da interação da litosfera, da atmosfera, da hidrosfera e da biosfera. No presente, cerca de 13,31% da superfície de terra firme do planeta é arável, com apenas 4,71% de área cultivável permanentes. Cerca de 40% da terra firme é utilizada para a agricultura e a pastagem dos animais, com 3,4×107 km² utilizados como pastagens e 1,3×107 km² utilizados como terrenos agrícolas.
A elevação dos terrenos em terra firme variam a um mínimo de ?418 m no Mar Morto para 8 848 m no topo do Monte Evereste. A altura média da superfície localizada acima do nível do mar é de 840 m.
A formação do planeta Terra
O planeta poderá ter-se formado pela agregação de poeira cósmica em rotação, aquecendo-se depois, por meio de violentas reações químicas. O aumento da massa agregada e da gravidade catalisou impactos de corpos maiores. Essa mesma força gravitacional possibilitou a retenção de gases constituindo uma atmosfera primitiva. Os processos de formação do planeta Terra são a acreção, diferenciação e desintegração radioativa.
O envoltório atmosférico primordial atuou como isolante térmico, criando o ambiente na qual se processou a fusão dos materiais terrestres. Os elementos mais densos e pesados, como o ferro e o níquel, migraram para o interior; os mais leves localizaram-se nas proximidades da superfície. Dessa forma, constituiu-se a estrutura interna do planeta, com a distinção entre o núcleo, manto e crosta (litosfera). O conhecimento dessa estrutura deve-se à propagação de ondas sísmicas geradas pelos terremotos. Tais ondas, medidas por sismógrafos, variam de velocidade ao longo do seu percurso até a superfície, o que prova que o planeta possui estrutura interna heterogénea, ou seja, as camadas internas possuem densidade e temperatura distintas.
A partir do arrefecimento superficial do magma, consolidaram-se as primeiras rochas, chamadas magmáticas ou ígneas, dando origem a estrutura geológica denominado escudos cristalinos ou maciços antigos. Formou-se, assim, a litosfera ou crosta terrestre. A libertação de gases decorrente da volatização da matéria sólida devido a altas temperaturas e também, posteriormente, devido ao resfriamento, originou a atmosfera, responsável pela ocorrência das primeiras chuvas e pela formação de lagos e mares nas áreas rebaixadas. Assim, iniciou-se o processo de intemperismo (decomposição das rochas) responsável pela formação dos solos e consequente início da erosão e da sedimentação.
As partículas minerais que compõem os solos, transportados pela água, dirigiram-se, ao longo do tempo, para as depressões que foram preenchidas com esses sedimentos, constituindo as primeiras bacias sedimentares (bacias sedimentares são depressões da crosta, de origem diversa, preenchidas, ou em fase de preenchimento, por material de natureza sedimentar), e, com a sedimentação (compactação), as rochas sedimentares. No decorrer desse processo, as elevações primitivas (pré-cambrianas) sofreram enorme desgaste pela ação dos agentes externos, sendo gradativamente rebaixadas. Hoje, apresentam altitudes modestas e formas arredondadas pela intensa erosão, constituindo as serras conhecidas no Brasil como serras do Mar, da Mantiqueira, do Espinhaço, e, em outros países, os Montes Apalaches (EUA), os Alpes Escandinavos (Suécia e Noruega), os Montes Urais (Rússia), etc. Os escudos cristalinos ou maciços antigos apresentam disponibilidade de minerais metálicos (ferro, manganês, cobre), sendo por isso, bastante explorados economicamente.
Nos dobramentos terciários podem haver qualquer tipo de minério. O carvão mineral e o petróleo são frequentemente encontrados nas bacias sedimentares. Já os dobramentos modernos são os grandes alinhamentos montanhosos que se formaram no contato entre as placas tectónicas em virtude do seu deslocamento a partir do período Terciário da era Cenozóica, como os Alpes (sistema de cordilheiras na Europa que ocupa parte da Áustria, Eslovénia, Itália, Suíça, Liechtenstein, Alemanha e França), os Andes (a oeste da América do Sul), o Himalaia (norte do subcontinente indiano), e as Montanhas Rochosas.
Referências:
O texto apresentado foi adaptado de um artigo da Wikipédia.
[1] imagem obtida em Wikipédia.
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