sexta-feira, 30 de maio de 2008

Uma Casa Habitável


Entre os planetas internos, a Terra esta em uma posição favorável a vida, pois possui um equilíbrio térmico muito bom, pois não é tão quente como Vênus e também não tão frio quanto Marte.

A temperatura máxima registrada na Terra ainda não ultrapassou os 60 graus centígrados e a mínima em torno de - 80 graus centígrados. A rotação de quase 24 horas e, apenas cerca de 12 horas de insolação não são suficientes para provocar aquecimento intenso nas regiões iluminadas, e a noite, também, é curta para provocar frio intenso.

Com o movimento da translação, o planeta descreve uma órbita em volta do Sol a cada 365 dias aproximadamente, o movimento é uma curva fechada de forma elíptica, a distância na translação não se mantém constante, variando entre o Máximo de 152,1 e o mínimo de 147,1.

O planeta encontra-se mais próximo do Sol ( periélio ) no início do ano e mais distante dele ( afélio ) no meio do ano, mas não é esse motivo de maior ou menor afastamento do Sol que ocasiona a estações do ano como o inverno e verão.
Infelizmente, em muitos livros didáticos brasileiros, tal erro se encontra, afirmando que é inverno quando a Terra esta mais distante e verão quando está mais próximo ao Sol, esse erro é insuportável e ainda consta em alguns livros, ensinando astronomia totalmente errado para as crianças.

As estações do ano ocorrem devido a inclinação do eixo de rotação da Terra, o eixo da Terra não é perpendicular ao plano da órbita, esta inclinado em cerca de 23 graus. Por causa disso, durante a revolução do planeta os hemisférios mudam na posição voltada para o Sol. No começo e no final do ano, o Sul esta mais exposto aos raios solares, recebendo mais calor, é o verão, enquanto isso, o norte é inverno, pois ocorre o oposto, os raios solares não estão mais expostos ao Sol como o Sul, pois a inclinação de 23 graus do eixo da Terra impede que os raios solares "entrem" com facilidade.

Tempos muito difíceis

"A longevidade de nossa civilização na Terra já foi estudada com cuidado há décadas. O resultado da pesquisa pode nos dar uma idéia de quanto tempo podemos esperar existir como espécie no Planeta.

Considere uma folha de papel comum, com cerca de 0,1 milímetro de espessura. Corte-a em dois pedaços iguais e coloque-os um sobre o outro. Repita o procedimento, cortando novamente e empilhando os quatro pedaços. Mais uma vez e teremos oito pedaços que formam uma pilha com menos de 1 milímetro de altura. Imagine que você possa continuar assim até completar um total de 100 cortes. Qual você supõe ser a altura da pilha ao final
dessa operação imaginária? A resposta é: dez bilhões de anos-luz, o equivalente a cerca de 70% da distância que nos separa do limite do Universo observável.

Quando se dobra um valor a cada passo temos um exemplo de progressão geométrica, que de início cresce devagar, mas subitamente parece explodir com um aumento descomunal. Um outro exemplo de crescimento geométrico é o da população mundial, que aumentando 2% ao ano, dobra a cada 35 anos.

Ao estimar um limite para o número de pessoas na Terra temos que aceitar o fato incontestável de que somos feitos de matéria e que esta é subtraída do planeta para a construção de nossos corpos. Somos formados principalmente de água, e, portanto, ela é retirada cada vez mais da crosta terrestre com o aumento da população. Por mais absurdo que possa parecer, o crescimento populacional atual faria transformar toda a água dos oceanos em pessoas em apenas 1200 anos, sem restar uma única gota para beber, tomar
banho ou pescar.

Na mesma taxa de crescimento, em 1600 anos o peso da humanidade seria igual ao da Terra, e em 2300 anos, igual ao do Sistema Solar. Se nos abstraíssemos da conservação da matéria, imaginando que fosse possível construir corpos a partir do nada, em 5300 anos seríamos uma grande esfera de pessoas amontoadas, com um diâmetro de 300 anos-luz, se expandindo com a velocidade da luz.

É tolo quem pensa que nosso irresponsável modo de vida pode continuar por muito mais tempo. Seus tristes resultados já começam a dar sinais em todas as partes do mundo, na forma de uma perda acentuada da qualidade de vida, da destruição rápida do meio ambiente, da miséria total, da fome, da desvalorização do ser humano, do suicídio, das drogas, do ódio, da violência e da insensibilidade. Muitos dos responsáveis pela perpetuação do atual sistema conhecem o problema, mas procedem como se ele não existisse, para garantir o seu lucro.


O movimento da Terra em relação ao Sol



A Terra é um planeta do sistema solar, sendo o terceiro em ordem de afastamento do Sol e o quinto em diâmetro. É o maior dos quatro planetas telúricos. Entre os planetas do Sistema Solar, a Terra tem condições únicas: mantém grandes quantidades de água, tem placas tectônicas e um forte campo magnético. A atmosfera interage com os sistemas vivos. A ciência moderna coloca a Terra como único corpo planetário que possui vida da forma a qual conhecemos. Alguns cientistas como James Lovelock consideram que a Terra é um sistema vivo chamado Gaia.

O planeta Terra tem aproximadamente uma forma esférica, mas a sua rotação causa uma deformação para a forma elipsoidal (achatada aos pólos). A forma real da Terra é chamada de Geóide, apresenta forma muito irregular, ondulada, matematicamente complexa.


Características Físicas da Terra
Estrutura da Terra

O interior da Terra, assim como o interior de outros planetas telúricos, é dividido por critérios químicos em uma camada externa (crosta) de silício, um manto altamente viscoso, e um núcleo que consiste de uma porção sólida envolvida por uma pequena camada líquida. Esta camada líquida dá origem a um campo magnético devido a convecção de seu material, eletricamente condutor.

O material do interior da Terra encontra freqüentemente a possibilidade de chegar à superfície, através de erupções vulcânicas e fendas oceânicas.

Camadas terrestres, a partir da superfície:

Litosfera (de 0 a 60,2km)
Crosta (de 0 a 30/35 km)
Manto (de 60 a 2900 km)
Astenosfera (de 100 a 700 km)
Núcleo externo (líquido - de 2900 a 5100 km)
Núcleo interno (sólido - além de 5100 km)
Tomada por inteiro, a Terra possui aproximadamente seguinte composição em massa:

34,6% de Ferro
29,5% de Oxigênio
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 1/20k).

Núcleo da Terra

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).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, 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. Entre a crosta e o manto há a descontinuidade de Mohorovicic.


Manto da Terra

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 núcleo interno da Terra é sólido porque, apesar das imensas temperaturas, está sujeito a pressões tão elevadas que os átomos ficam compactados; as forças de repulsão entre os átomos são vencidas pela pressão externa, e a substância acaba se tornando sólida.)

A viscosidade no manto superior (astenosfera) varia entre 1021 a 1024 pascal segundo, dependendo da profundidade. Portanto, 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 da Terra

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, sendo por isso também chamada de Sial.

Existem doze tipos de crosta, sendo os dois principais a oceânica e a continental, sendo bastante diferentes em diversos aspectos. A crosta oceânica, devido ao processo de expansão do assoalho oceânico e da subducção de placas, é relativamente muito nova, no oeste do pacífico. É de composição basáltica e é cobertas por sedimentos pelágicos e possuem em média 7km de espessura.

A crosta continental é composta de rochas félsicas a ultramáficas, tendo composição média granodiorítica e espessura média entre 30 e 40km nas regiões tectonicamente estáveis (crátons), e entre 60 a 80km nas cadeias montanhosas como os Himalaias e os Andes. Existem rochas novas ainda em formação.

A fronteira entre manto e crosta envolve dois eventos físicos distintos. O primeiro é a descontinuidade de Mohorovicic (ou Moho) que ocorre em virtude da diferença de composição entre camadas rochosas (a superior contendo feldspato triclínico e a inferior, sem o mesmo). O segundo evento é uma descontinuidade química que foi observada a partir da obdução de partes da crosta oceânica.


Biosfera da Terra

A Terra é o único local onde se sabe existir vida. O conjunto de sistemas vivos (compostos pelos seres e pelo ambiente) do planeta é por vezes chamado de biosfera. A biosfera divide-se em biomas, habitados por fauna e flora peculiares. Nas áreas continentais os biomas são separados primariamente pela latitude (e indiretamente, pelo clima). Os biomas localizados nas áreas do pólo norte e do pólo sul são pobres em plantas e animais, enquanto que na linha do Equador encontram-se os biomas mais ricos. O estado da biosfera é fundamentalmente o estudo do seres vivos e sua distribuição pela superfície terrestre. A biosfera contém inúmeros ecossistemas (conjunto formado pelos animais e vegetais em harmonia com os outros elementos naturais).


Atmosfera da terra

A Terra tem uma atmosfera relativamente fina, composta por 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de argônio, mais traços de outros gases incluindo dióxido de carbono e água. A atmosfera age como uma zona intermediária entre o espaço e a Terra. Suas camadas, troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera, têm dimensões variáveis ao redor do planeta e de acordo com a estação do ano.


Geografia da terra

A área total da Terra é de aproximadamente 510 milhões de km², dos quais 149 milhões são de terras firmes e 361 milhões são de água.
As linhas costeiras (litorais) da Terra somam cerca de 356 milhões de km.

Hidrosfera da terra

A Terra é o único planeta do Sistema Solar que contém uma superfície com água. A água cobre 71% da Terra (sendo que disso 97% é água do mar e 3% é água doce mas grande parte destes 3% encontram-se nos calotes polares e nos lençóis freáticos). A água proporciona, através de 5 oceanos, a divisão dos 7 continentes. Fatores que combinaram-se para fazer da Terra um planeta líquido são: órbita solar, vulcanismo, gravidade, efeito estufa, campo magnético e a presença de uma atmosfera rica em oxigênio.

A Terra no Sistema Solar

Movimento de rotação da Terra

O movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo dura 23 horas, 56 minutos e 4,09 segundos, o que equivale a um dia sideral. Nesse período a Terra completa uma volta em torno de um eixo que une o Pólo Sul ao Pólo Norte. Já o movimento de translação da Terra, efetuado ao redor do Sol, leva 365 dias e 6 horas solares médios - o que equivale a um ano sideral. A Terra tem um satélite natural, a Lua, que completa uma volta em torno do planeta a cada 27,3 dias.

O plano de órbita da Terra e seu plano axial não são necessariamente alinhados: o eixo do planeta é inclinado por cerca de 23 graus e 30 minutos em relação ao um plano perpendicular à linha Terra-Sol. Essa inclinação é responsável pelas estações do ano. Já o plano Terra-Lua é inclinado por cerca de 5 graus em relação ao plano Terra-Sol - se não fosse, haveria um eclipse a cada mês.

A esfera de influência gravitational (esfera da Hill) da Terra tem raio de aproximadamente 1,5 Gm, dentro do qual a Lua orbita confortavelmente.

Note que, como uma rotação da Terra em torno de seu eixo dura menos que um dia médio solar (23h 56m 4,09 s= 0,99727*24h), o movimento de translação da Terra, efetuado ao redor do Sol, corresponde a 366,2564 rotações (365,2564/0,99727). Ou seja, embora um ano tenha aproximadamente 365 dias, a Terra efectua 366 rotações num ano, por causa dos graus extra que tem que fazer cada dia, entre dois «meio-dia solares».


Órbita da Terra (animação)

Note que a excentricidade da órbita, que é quase circular, está muito exagerada, por razões de ordem estética e para frisar essa mesma excentricidade.Como a Terra está em movimento em volta do Sol, não basta uma rotação completa para o Sol voltar a ficar no zénite. Como a Terra mudou de posição e «avançou» uns 2500 milhares de quilómetros o planeta ainda tem que rodar alguns graus extra para que o Sol apareça de novo na mesma posição.

Como a velocidade da Terra é maior quando ela está mais próxima do Sol (periélio) e menor quando ela está mais distante (afélio), o número de graus extra necessários é maior no Inverno (Hemisfério Norte) do que no Verão (Hemisfério Norte). Ou seja, os dias solares são mais compridos no Inverno (do Hemisfério Norte, Verão, no Hemisfério Sul). No Inverno, o dia solar é superior a 24 horas (o dia médio solar) e, no verão, inferior a 24 horas.

As datas em que ocorrem o periélio e o afélio mudam de ano para ano, e uma tabela com as datas deste evento entre 2000 e 2010 pode ser conferida

Características orbitais da Terra

Raio orbital médio: 149.597.870,691 km
Periélio: 0,983 UA
Afélio: 1,017 UA
Excentricidade: 0,01671022
Período orbital: 365 dias, 6 horas e 9 minutos
9,548 segundos (sideral)

Velocidade orbital média: 29,7847 km/s
Inclinação: 0,00005°
Satélites naturais: 1 (a Lua)

Características físicas

Diâmetro equatorial: 12.756,27249 km
Área da superfície: 5,10072×108 km²
Massa: 5,9742×1024 kg
Densidade média: 5,515 g/cm³
Aceleração gravítica á superfície: 9,8062 m/s2 (lat. 45°, alt. 0)
Velocidade de escape: 11,18 km/s
Período de rotação: 23h 56m e 4,09966s (sideral)
Inclinação axial: 23,45°
Albedo: 37-39%
Temperatura á superfície: min méd máx
184 K 282 K 333 K

Atmosfera

Pressão atmosférica: 101,325 kPa
Composição: 78.08% de Nitrogênio
20.95% de Oxigênio
0.93% de Argônio
0.038% de Dióxido de carbono
Traços de vapor de Água

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