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Terra
A Terra é o quinto maior planeta do nosso sistema e o terceiro planeta a partir do Sol
distância do Sol: 149.600.000 km (1.00 u.a)
diâmetro: 12,756.3 km
massa: 5,976e24 kg
A Terra é o único planeta cujo nome em inglês não tem raízes na mitologia grega/romana. Há, naturalmente, centenas de outros nomes para o planeta em outras línguas.
Não foi senão na época de Copérnico (século XVI) que se compreendeu que a Terra era apenas um outro planeta.
A Terra, naturalmente, pode ser estudada com o auxílio de sondas espaciais. Mesmo assim, foi somente no século XX que pudemos elaborar mapas de todo o planeta. E as fotos da Terra tiradas do espaço são de considerável importância; por exemplo, elas ajudam consideravelmente na previsão do tempo e, especialmente, no rastreamento e previsão de furacões. E elas são de extraordinária beleza.
A Terra está dividida em várias camadas, cada qual com propriedades químicas e sísmicas distintas (profundidades em km):
0- 40 Crosta |
10- 400 Manto superior |
400- 650 Região de transição |
650- 2700 Manto inferior |
2700- 2890 Camada D |
2890- 5150 Núcleo externo |
5150- 6378 Núcleo interno |
A crosta é mais fina sob os oceanos e mais espessa sob os continentes. O núcleo interno e a crosta são sólidos; o núcleo externo e as camadas do manta são fluidos.
O núcleo é composto quase inteiramente de ferro (ou níquel/ferro). As temperaturas no centro do núcleo podem chegar a 7500 K - mais quente que a superfície do Sol. A manta inferior é provavelmente constituída, em sua maior parte, de silício, magnésio e oxigênio, com alguma quantidade de ferro, cálcio e alumínio. O manto superior é constituído principalmente de olivina e piroxeno (iron,magnesium silicato de magnésio, ferro), cálcio e alumínio Sabemos quase tudo isso através das técnicas sísmicas; amostras do manto superior chegam à superfície na forma de lava vulcânica, mas a maior parte da Terra é inacessível. O crosta é basicamente quartzo (dióxido de silício) e outros silicatos como feldspato. Tomada como um todo, a composição química da Terra (em termos de massa) é:
34,5% Ferro 29,5% Oxigênio |
15,2% Silício 12,7% Magnésio |
2,4% Níquel 1,9% Enxofre |
0,05% Titânio |
A Terra é o mais denso dos grandes corpo do sistema solar.
Os outros planetas telúricos provavelmente têm estruturas e composições similares, com pequenas diferenças: a Lua na melhor das hipóteses, tem um núcleo pequeno; Mercúrio tem um núcleo extremamente grande (relativo a seu diâmetro); os mantos de Marte e da Lua são muito mais espessos; a Lua e Mercúrio podem não ter crostas quimicamente distintas; a Terra pode ser o único astro com núcleos interno e externo distintos. Observe, entretanto, que o nosso conhecimento das camadas mais profundas dos planetas é em grande parte teórico, mesmo com relação à Terra.
Diferentemente dos outros planetas telúricos, a crosta da Terra está dividida em várias placas sólidas separadas, que flutuam independentemente sobre o manto quente. Essas diferentes placas são conhecidas como placas tectônicas. Dois processos caracterizam o movimento dessas placas: elevação e subsidiência. Ocorre elevação quando duas placas se afastam uma da outra e uma nova crosta é criada pelo levantamento do magma de baixo para cima. Ocorre subsidiência quando duas placas colidem e a borda de uma mergulha sob a da outra e acaba sendo destruída pelo manto. Há um movimento transversal em alguns limites de placas (i.e., a Falha de San Andreas, na Califórnia) e colisões entre placas continentais (i.e. Índia/Eurásia). Atualmente, as grandes placas são em número de oito:
Placa norte-americana - América do Norte, oeste do Atlântico Norte e Groelândia.
Placa sul-americana- América do Sul e oeste do Atlântico Sul.
Placa antártica - Antártica e "Oceano Sul".
Placa eurasiana - leste do Atlântico Norte, Europa e Ásia, exceto a Índia.
Placa africana- África, leste do Atlântico Sul e oeste do Oceano Índico.
Placa indo-australiana - Índia, Austrália, Nova Zelândia e maior parte do Oceano Índico.
Placa Nazca - leste do Oceano Pacífico adjacente à América do Sul.
Placa do pacífico - maior parte do Oceano pacífico (e costa sul da Califórnia!).
Há também vinte ou mais placas menores, tais como as da Arábia, Cocos, e Filipinas.
A superfície da Terra é muito jovem. Num período relativamente curto (pelos padrões astronômicos) de 500.000.000 anos, a erosão e os processos tectônicos destroem e recriam a maior parte da superfície da Terra e, assim, eliminam quase todos os vestígios da primitiva história geológica do planeta (tais como as crateras de impacto). Assim, a própria história dos começos da Terra foi apagada. Nosso planeta tem 4,5 a 4,6 bilhões de anos, mas as rochas mais antigas de que se tem notícia datam de menos de 4 bilhões de anos atrás, sendo raras as rochas com mais de 3 bilhões de anos. Os mais antigos fósseis de organismos vivos têm menos de 3,9 bilhões de anos. Não há registro do período crítico em que a vida se iniciou.
71% da superfície da Terra é coberto de água. A Terra é o único planeta em que é possível a existência de água em forma líquida na superfície (embora possa haver metano ou etano líquido na superfície de Titã). Esse elemento, naturalmente, é essencial à vida como a conhecemos. A capacidade de aquecimento dos oceanos é também responsável por grande parte da erosão e do intemperismo dos continentes da Terra, um processo sem similar no sistema solar, até onde sabemos presentemente (embora isso possa ter ocorrido em Marte no passado).
A atmosfera da Terra é 77% nitrogênio, 21% oxigênio, com traços de argônio, dióxido de carbono e água. Havia provavelmente uma quantidade muito maior de dióxido de carbono na atmosfera da Terra quando da formação do planeta, mas quase todo ele foi incorporado às rochas de carbonato e, em menor grau, dissolvido nos oceanos e consumido pelas plantas vivas. As placas tectônicas e os processos biológicos agora mantêm um fluxo contínuo de dióxido de carbono da atmosfera para esses vários "sumidouros" e, novamente, de volta à atmosfera. Uma pequena quantidade de dióxido de carbono residente na atmosfera, em qualquer época, é extremamente importante para a manutenção da temperatura superficial do planeta, via efeito estufa. O efeito estufa aumenta a temperatura média da superfície da Terra cerca de 35ºC acima do que, de outro modo, seria a temperatura do planeta (de gélidos -21ºC para confortáveis +14ºC); sem isso, os oceanos congelariam e a vida na Terra seria impossível.
A presença de oxigênio livre é bastante notável do ponto de vista químico. O oxigênio é um gás muito reativo e, em circunstâncias "normais", rapidamente se combinaria com outros elementos. O oxigênio na atmosfera terrestre é produzido e mantido por processos biológicos. Sem a vida não existiria oxigênio livre.
A Terra tem um modesto campo magnético produzido por correntes elétricas no núcleo. A interação do vento solar, do campo magnético e das camadas superiores da Terra causa o fenômeno conhecido como aurora boreal.
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A Lua
A Lua é o único satélite natural da Terra:
distância da Terra: 384.400 km
diâmetro: 3476 km
massa: 7,35e22 kg
Chamada de Luna pelos romanos, Selene e Ártemis pelos gregos.
A Lua, naturalmente, é conhecida desde os tempos pré-históricos. É o segundo astro mais brilhante no céu depois do Sol.
Devido a seu tamanho e composição, a Lua é às vezes classificada como "planeta" telúrico, juntamente com Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.
A Lua foi visitada pela primeira vez pela sonda soviética Luna 2 em 1959. Ela é o único corpo extraterrestre já visitado pelo homem. A primeira alunissagem aconteceu em 20 de julho de 1969; a última foi em dezembro de 1972. A Lua é também o único corpo do qual se tem amostras na Terra. No verão de 1994, a Lua foi exaustivamente mapeada pela sonda Clementine.
A rotação da Lua está em fase com sua órbita, de modo que o mesmo lado está sempre voltado para a Terra. Na verdade, a Lua parece "dançar" um pouquinho (pelo fato de a sua órbita ser ligeiramente não-circular), de modo que alguns graus do lado oculto podem ser vistos em determinadas ocasiões, mas o lado oculto, em sua maior parte, era completamente desconhecido até ter sido fotografado pela sonda soviética Luna 3 em 1959.
A Lua está se afastando da Terra a cerca de 3,5 centímetros por ano. O acoplamento gravitacional entre a Lua e a Terra, além de causar as marés, também transfere energia gravitacional da Terra para a Lua. Isso diminui a rotação da Terra (em cerca de 1,48 milissegundos/século) e acelera a Lua para uma órbita maior (o efeito oposto ocorre com Fobos e Tritão).
A Lua não possui atmosfera. Dados recentes fornecidos pela sonda Clementine, sugerindo que poderia haver gelo em algumas crateras próximas aos polos da Lua, resultaram insatisfatórios. Mas ainda permanece a possibilidade de que possa existir gelo misturado com o solo lunar.
A crosta da Lua tem em média 69 km de espessura e varia de essencialmente 0, sob o Mare Crisium, a 107 km ao norte da cratera Korolev, no lado oculto do satélite. Abaixo da crosta encontra-se um manto e, possivelmente, um pequeno núcleo. Diferentemente do manto da Terra, entretanto, o manto da Lua, muito provavelmente, não é suficientemente quente para apresentar-se derretido. Curiosamente, o centro de massa da Lua é deslocado de seu centro geométrico em cerca de 2 km em direção à terra. Além disso, a crosta é mais fina no lado visível.
Há dois tipos básicos de topografia lunar: os planaltos bastante antigos e densamente craterizados e os maria relativamente suaves e mais jovens. Os maria (que compreendem cerca de 16% da superfície lunar) são enormes crateras de impacto que, posteriormente, foram inundadas por lava derretida. A maior parte da superfície é coberta de regolito, uma mistura de pó fino e resíduos rochosos produzidos pelo impacto de meteoros . Por alguma razão desconhecida, os maria estão centrados no lado visível.
Além das formações familiares no lado visível, em seu lado oculto encontram-se Aitken.
- Polo Sul - a maior bacia de impacto do sistema solar, com 2250 km de diâmetro e 12 km de profundidade - Orientale, no bordo ocidental, que é um esplêndido exemplo de uma cratera de múltiplos anéis.
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382 kg de amostras de rochas foram trazidas à Terra pelos programas Apolo e Luna. Devemos a elas a maior parte dos detalhes que hoje detemos sobre a Lua. Elas são particularmente valiosas porque podem ser datadas. Mesmo hoje, 20 anos após a última descida na Lua, os cientistas ainda estudam essas preciosas amostras.
A maioria das rochas da superfície lunar parece ter entre 4,6 e 4 bilhões de anos - um confronto casual com as mais velhas rochas terrestres, que raramente têm mais de 3 bilhões de anos. Assim, a Lua fornece pistas inéditas sobre a história pregressa do sistema solar.
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Antes do estudo das amostras trazidas pela Apolo, não havia consenso sobre a origem da Lua. Havia três principais teorias: a co-acreção, segundo a qual a Lua e a Terra teria se formado ao mesmo tempo a partir da Nebulosa Solar; a fissão, que defendia a hipótese de que a Lua teria se originado da própria Terra; e a captura , que postulava a formação da Lua em outro ponto do universo, sendo subsequentemente capturada pela Terra. Nenhuma dessas teorias mostrava-se plenamente satisfatória. Mas as novas e detalhadas informações trazidas pelas pedras lunares levaram à teoria do impacto: a colisão da Terra com um objeto de grande dimensão e a formação da Lua a partir do material ejetado. Ainda há detalhes que precisam ser elaborados, mas a teoria do impacto é agora amplamente aceita.
A Lua não possui campo magnético total. Mas, algumas das rochas superficiais apresentam magnetismo remanescente, indicando que pode ter havido um campo magnético global no início da história da Lua.
Sem atmosfera e campo magnético, a superfície da Lua está diretamente exposta ao vento solar. Durante seus 4 bilhões de anos de existência, muitos íons de hidrogênio oriundos do vento solar vieram a ser incorporar ao regolito da Lua. Assim, as amostras de regolito trazidas da Lua mostraram-se valiosas para o estudo do vento solar. Esse hidrogênio lunar poderá ser de utilidade, algum dia, como combustível para foguetes.