Terra e Lua

Até onde se sabe o planeta em que vivemos é o único do nosso sistema solar em condições de abrigar vida da forma como a conhecemos. A Terra está à uma distância adequada do Sol, tem uma atmosfera rica em oxigênio e possui grandes quantidades de água. É o primeiro planeta, a partir do Sol, que tem um satélite natural, a Lua.

A princípio, é dispensável dar explicações sobre a Terra, pois é o planeta do Sistema Solar que mais conhecemos, mas por isso mesmo, ela serve como base para compararmos com os dados obtidos de outros planetas. Isso perrmite o estudo comparado dos planetas, ou formalmente, a Planetologia. Devido o maior conhecimento em relação aos outros planetas, faremos referências somente a dados pouco conhecidos sobre nosso planeta, tais como: campo magnético, atmosfera e estrutura interna do planeta.

Campo Magnético

O campo magnético terrestre é de origem interna e bem semelhante ao produzido por uma barra imantada, colocada no centro terrestre. O eixo desse campo tem uma inclinação de onze graus com o eixo de rotação terrestre. Nas altas temperaturas do interior da Terra não existem magnetos permanentes, e por isso, só as correntes elétricas, podem constituir uma fonte para o campo magnético global.

A intensidade desse campo vem diminuindo em cerca de 0,05% ao ano e, nesse rítmo, o campo estará anulado antes do ano 4.000. Durante a solidificação de certas rochas elas são magnetizadas segundo a intensidade e direção do campo existentes. Com isso fez-se o estudo do magnetismo fóssil de rochas antigas e a partir daí descobriu-se que o campo se anulou diversas vezes por períodos de até alguns milhares de anos e até inverteu sua direção, ficando o polo sul sendo o polo norte e vice-versa.

Existem hoje cronologias bem detalhadas, que narram as sucessões das inversões do campo magnético.

Idade da Terra

Os cálculos para determinação da Idade da Terra são feitos através de rochas radioativas, encontradas na crosta. De uma amostra de rocha contendo traços de elementos radioativos que se solidificou em certa época, basta conhecer as meias-vidas desses elementos para saber o intervalo de tempo decorrido. A amostra não pode ter sido contaminada com amostras estranhas de elementos radioativos.

As mais antigas encontradas até hoje datam de 3,8 bilhões de anos, encontradas na Groenlândia. Isso implica que a Terra se formou antes disso, pois nessa época a Terra já havia se solidificado. De análises de meteoritos, foi concluído que datam de 4,5 a 4,6 bilhões de anos. Acredita-se ser a época em que se formaram os primeiros corpos sólidos do sistema solar

Estrutura Geológica

Até hoje não se conseguiu informações diretas sobre o que há no interior terrestre, pois a perfuração mais profunda, conseguida na década de 80 na então URSS, não chega a 13 km. É uma distância ínfima, em relação ao raio terrestre, que nem se quer atravessa a crosta. Os estudos sobre o interior terrestre são feitos de formas indiretas, pesquisando-se principalmente os abalos sísmicos (terremotos), que chegam a 300.000 por ano, dos quais não mais do que 100 são perceptíveis no mundo todo e pelas rochas trazidas pelas erupções vulcânicas. Mas foi pelo estudo da propagação das ondas sísmicas é que se concluiu quase todo o estudo estrutura geológica existente hoje. .

Crosta: Pode ser crosta continental e oceânica. A crosta oceânica com expessura média de cinco quilômetros, é composta principalmente de rochas basálticas e ricas em silício, alumínio, ferro e magnésio. A continental com uma espessura que varia de 20 a 65 km, rica em granito e pobre em sílicio na parte superior, é separada pela descontinuidade de Conrad da parte inferior, que contém rochas ricas em silício.

A densidade na crosta é de 2,8 g/cm³ em média, chega a 3,3 no manto superior e aumenta com a profundidade até 5,7 g/cm³ antes da transição manto-núcleo, onde passa bruscamente a 9,7 g/cm³ , até chegar a 15 g/cm³ o centro da Terra. Lá a pressão é de 3,6 milhões de atmosferas e a temperatura é estimada em torno de 3500 K, no mínimo.
Forma: É um elipsóide de revolução com achatamento de 1/300 do raio equatorial. Essa forma é uma aproximação bastante boa, porém na realidade a forma é bem mais complexa, devido a ação de várias forças: a gravidade e a força centrípeta, (devido a rotação) é que dão a forma de elipsóide e as outras forças que são bem menores provocam um desvio mínimo dessa forma.

Mantos: Tanto a crosta continental como a oceânica são separadas do manto pela descontinuidade de Mohorovic. O manto ocupa 80% do volume terrestre e é divídido em manto superior (com 1000 km de espessura) e o inferior (com 1900 km de espessura), totalizando 2900 km de espessura total.

Núcleo Externo: Com 2100 km de espessura é formado por uma liga líquida de ferro e níquel.

Núcleo Interno: com raio de 1370 km, é de composição idêntica ao núcleo externo, porém em estado sólido. A sua existência não é totalmente comprovada, mas é uma teoria bem aceita na comunidade científica, principalmente por aqueles que estudam as origens do campo magnético da Terra e se baseiam na existência do núcleo metálico dessa forma, para explicarem suas teorias. Existe uma camada de transição entre os núcleo externos e internos que não chega a 100 km.

Atmosfera

Na troposfera (nome da camada atmosférica nos dez primeiros quilômetros a partir da superfície terrestre), é onde ocorrem os principais fenômenos meteorológicos e abriga 75% da massa total da atmosfera. A temperatura nesta camada cai com a altitude em cerca de 6,5^oC por quilômetro

A tropopausa é a zona limite de transição entre a troposfera e a estratosfera, que é a segunda camada atmosférica. Nessa camada há uma queda de temperatura com a altitude, mas esse quadro se inverte, ou seja a temperatura se estabiliza e depois passa a aumentar chegando a assumir valores de superfície, com máximos de 0^oC. Isso se deve às reações químicas envolvendo moléculas de Oxigênio (O²), átomos de Oxigênio (O) e radiação ultravioleta (UV) ao fomar a camada de Ozônio (O³), um filtro atmosférico, o qual barra a passagem da radiação ultravioleta. A reação química O² + O -> O³ + CALOR (aquecimento dessa região) e a reação química O³ + UV -> O² + O.

Após a estratopausa, outra zona limite de transição está a mesosfera, onde a temperatura volta cair bruscamente até (-80^oC a cerca de 80 km de altitude). A partir daí a atmosfera restante não tem influência nos fenômenos meteorológicos. A camada superior (ionosfera), é carregada eletricamente devido a incidência elevada dos raios solares, e que por isso reflete ondas de rádio (como foi citada, na parte anterior, a respeito das explosões solares). Nessa região onde as pressões são baixissimas e o ar bem rarefeito, é difícil determinar o limite da atmosfera. Ainda assim distinguiu-se outra camada a termosfera, a acima dela ainda temos a exosfera, na qual estão os satélites artificiais que sofre um decréssimo no raio de sua órbita devido aos choques com as partículas desses gases, e pouco a pouco tendem a cair sobre a Terra.

Origem da Atmosfera

A atmosfera de Vênus, Terra e Marte tem origem secundária, ou seja, não se formaram da nebulosa primitiva que deu origem ao sistema solar. Acredita-se que tenha se formado a partir dos gases que emanaram dos vulcões após o planeta já ter se formado. Essa atmosfera substituiu a anterior existente, que provavelmente foi resquícios da nebulosa planetária e constituida principalmente de hidrogênio e hélio e traços de metano, vapor d'água, amoníaco, nitrogênio e os gases nobres.

Essa atmosfera secundária que teve origem vulcânica, deve ter se formado nos primeiros 500 milhões de anos após a formação da Terra, numa fase de intensas atividades vulcânicas, e com a composição inicial sendo CO ou anidrido carbônico. Ainda hoje os vulcões emitem anidrido carbônico e em suas erupções grandes quantidades de CO₂ e vapor d'agua.

A Lua é um satélite que tem ¼ do diâmetro da Terra, e está apenas a 380 mil Km de distância da Terra. A superfície da Lua é rica em alumínio e titânio e seu interior é rochoso. Há possibilidades de existir na Lua em pequeníssima quantidade de uma atmosfera. A falta de água líquida e de atmosfera que forme ventos, impede qualquer erosão, por isso a Lua tem grande quantidade de crateras visíveis. Qualquer buraco formado na Lua não desmancha pois não há erosão.

A quantidade de meteoritos que caem na Terra é muito maior do que a quantidade que cai na Lua, só que na Terra a erosão causada pela chuva e vento desmancha as crateras produzida por eles.

Ela é um dos maiores satélites relativo ao seu planeta, com uma relação 1/81 da massa terrestre. Por isso o sistema Terra-Lua pode ser considerado um sistema planetário duplo. Por ser o objeto celeste mais próximo da Terra, foi possível, através de missões tripuladas, trazer para a Terra amostras de sua superfície. Da análise dessas amostras, verificou-se que sua composição é muito semelhante à da Terra, contendo praticamente os mesmos minerais. Porém não foi encontrado nenhum traço de água nem erosão atmosférica, apesar das amostras trazidas serem mais antigas que as terretres. Concluiu-se que a Lua, no início de sua formação era recoberta por uma espessa camada de lava fundida, que se resfriou gradualmente formando a crosta uniforme e de rochas claras.

Essa crosta recém formada foi submetida a um intenso bombardeio de meteoritos que deu origem às crateras conhecidas. O choque de meteoritos com dimensões quilométricas provocaram as grandes depressões. A energia gerada e a contração provocada pelos impactos, fizeram com que o interior lunar ainda quente voltasse a se aquecer e fundir o magma. Esse magma fundido (de origem basáltica) aflorou à superfície nos locais enfraquecidos pelo impacto. O magma espalhou e formou as regiões baixas, vista da Terra como manchas escuras, os mares lunares. Isso aconteceu até cerca de dois bilhões de anos depois de sua formação. Desta época até agora, a Lua tem estado praticamente inativa, ocorrendo poucos impactos de grande porte que terminaram por fragmentar as rochas superfíciais, fazendo com que toda a superfície ficasse recoberta por minúsculos grãos de poeira.

Devido à baixa gravidade lunar, (que permite maior espalhamento das partículas) os últimos impactos de grande porte fizeram com que toda essa poeira se misturasse tornando possível se colher num único local, amostras de diversas regiões da Lua. Como aconteceu com todos os planetas terrestres em sua formação, quando ainda estavam na fase líquida, os materiais mais densos vão para o centro e os menos densos ficam na crosta. Isso aconteceu na Lua também, porém foi modificado posteriormente pelo bombardeio de meteoros. As análises feitas revelam que os continentes (regiões claras) são formadas por um tipo de rocha a base de óxido de cálcio, alumínio e silício. Já os mares (regiões escuras) apresentam grande quantidade de ferro e titânio, que se afloraram das regiões bem escuras mais profundas.

Crateras lunares

As crateras lunares são bem diversificadas quanto ao tamanho, variando de algumas centenas de quilômetros até alguns micrometros. Estas últimas existem, porque não há erosão na superfície lunar e são encontradas tanto nas rochas como na própria superfície recoberta de poeira. As crateras podem ser classificadas como:

Primárias - dispostas geralmente de modo aleatório, havendo alguns alinhamentos determinados pela queda simultânea de um grupo de meteoros.

Secundárias - Localizadas em torno das primárias. São menores e pouco profundas. Geralmente caracterizadas pelas raias (formadas pela expulsão de matéria no momento do impacto e que fizeram sulcos no solo em forma de raios), pricipalmente as maiores. São superpostas sobre as primárias.

Vulcânicas - em número muito menor que as de impacto. O material que forma essas crateras e a região ao seu redor são particulas sólidas e finas.

Interior

Baseado nas análises feitas, elaborou-se uma teoria sobre o interior lunar, formado pela crosta composta de basaltos; mais abaixo o manto médio, que é formado pelo mesmo material da crosta, mas que sofre alterações devido ao aquecimento provocado pelos grandes impactos que deram origem aos mares; o manto inferior é composto de material no estado plástico; e o núcleo que é constituído basicamente de ferro, pouco níquel e talvez enxofre.

TErra e lua

Terra - Lua

Campo Magnético

Idade da Terra

Estrutura Geológica

Atmosfera

Origem da Atmosfera

Crateras lunares

Interior

Mapa Lunar

Imagens