PLANETA TERRA - PLANETA VIDA
I - INTRODUÇÃO :
Estudar, conhecer e amar, algo que muito nos
interessa, é como a gente conhecer a si próprio,
conhecer a origem, a natureza, as ações e as
reações, é como um estímulo para prosseguirmos
almejando sempre o êxito nosso, e resume-se em
um fator importantíssimo que conhecemos e
obedecemos sem contrariar, sem poder
modificar, e muito menos manipular, isso é puro
e simplesmente o que denominamos de tempo.
Seja o tempo cronológico ou tempo do
firmamento, ninguém consegue alterar ou
modificar ! ! !
!
PLANETA TERRA - PLANETA VIDA
A minha proposta é tentarmos juntos
entender e conhecer o nosso PLANETA
TERRA de forma física e técnicamente.
Para isso ser possível, esse material
didático está infundado em várias
literaturas e em minha vivência prática nas
observações, conclusões e afirmações que
a minha própria vida ensinou, mas, afirmo
categóricamente que ¨NUNCA OUSEI-ME
A TENTAR MUDAR O TEMPO¨, pois sei
que é impossível.
BIG BANG –
TEORIA DA ORIGEM DO UNIVERSO
Em 1948 pelo cientista russo naturalizado norte-americano
George Gamow.
O Universo teria se formado entre 13 bilhões e 20 bilhões
de anos atrás, a partir de uma concentração de matéria e
energia extremamente densa e quente.
Haveria um instante-limite em que a distância entre as
partículas do Universo seria zero e a temperatura infinita.
Nesse momento, ocorre uma explosão, o instante zero do
Big Bang, que desencadeia a expansão do Universo,
verificada até hoje .
Formação do Universo – Desde sua formação , o Universo
tem-se expandido e se resfriado, passando por diversas
fases.
EXPANSÃO DO UNIVERSO –
Baseado em sua Teoria da Relatividade Geral (1916), o
físico Albert Einstein desenvolveu as Equações
Cosmológicas, que descrevem a evolução do Universo.
Em 1922, o físico e matemático russo Alexander Friedmann
(professor de Gamow) descobre uma solução para as
Equações Cosmológicas correspondentes a um Universo em
expansão.
Em 1929, a descoberta da expansão das galáxias, pelos
astrônomos Edwin Hubble (1889-1953) e Milton Humason
(1891-1972), atesta a expansão do cosmo e permite
estabelecer a Lei de Hubble. Segundo ela, as outras
galáxias se afastam da nossa galáxia, a Via Láctea, numa
velocidade proporcional a sua distância da Terra.
Quando o Universo possui cerca de 1 milionésimo de
segundo, ele é uma mistura de partículas subatômicas
(quarks, elétrons etc.) que se movem a velocidades
próximas à da luz. A partir desse momento, os quarks
começam a deixar de existir como partículas livres e se
associam para formar os primeiros prótons e nêutrons.
Entre 1 e 10 min de idade ocorre um evento extremamente
importante no Universo, a chamada nucleossíntese
primordial. Os prótons e nêutrons se fundem para formar
os núcleos de átomos leves , como o hidrogênio (75%) e o
hélio (25%), os dois principais elementos químicos do
Universo . Cerca de 300 mil anos depois, com a união dos
elétrons aos núcleos atômicos, a luz passa a caminhar
livremente, a matéria e a radiação luminosa se separam e o
Universo torna-se transparente. Aproximadamente um
bilhão de anos depois do instante zero do Big Bang, a
matéria agrega-se para formar as primeiras galáxias.
Uma evidência do Big Bang vem em 1965 com a
descoberta por Arno Penzias (1933-) e Robert Wilson
(1936-) de um possível traço da radiação deixada para
trás no momento da grande explosão cósmica:
Um ruído que recebe o nome de radiação de fundo
cósmica.
Ele foi interpretado como a energia térmica residual do
Big Bang. Pela sua descoberta, Penzias e Wilson
ganharam o Prêmio Nobel de Física em 1978. Em 1990, o
satélite Cosmic Background Explorer (Cobe), lançado pela
Nasa (Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço),
faz um mapeamento das regiões onde existe essa
energia.
Uma das grandes questões da cosmologia moderna é a
determinação mais precisa da taxa de expansão do
Universo. As observações astronômicas indicam que ele se
expande por volta de 5% a cada bilhão de anos.
UMA ESFERA DE GÁS E PÓ
Há 4,5 bilhões de anos teve início a formação do sistema solar a partir de
uma nuvem de gás e pó que entrou em colapso em virtude de seu próprio peso e
que, devido a seu movimento de rotação, formou um disco ao redor do Sol
UM DISCO EM ROTAÇÃO
O movimento de rotação do sistema solar primitivo prosseguiu, e a matéria
sólida presente no disco começou a aglomerar-se. Alguns aglomerados de
matéria mediam vários quilômetros. No centro, o Sol liberava uma enorme
quantidade de calor que provocou a aglomeração da matéria.
A FORMAÇÃO DOS PLANETAS
No sistema solar exterior, formaram-se quatro grandes massas que deram
origem aos planetas gigantes gasosos. sua intensa gravidade favoreceu a
constituição de densas atmosferas. mais próximos do Sol formaram-se os
planetas terrestres.
O SISTEMA SOLAR ATUAL
É composto por nove planetas que viajam em torno do Sol descrevendo órbitas
estáveis. A maioria deles possui satélites naturais. Os asteróides e os cometas
são resíduos do sistema solar primitivo.
ASSIM COMO OS DEMAIS PLANETAS DO
SISTEMA
SOLAR,
PLANETA TERRA FOI
ORIGINOU-SE PELA AÇÃO DE UMA FORÇA
GRAVITACIONAL QUE CONDENSOU DIVERSOS
MATERIAIS PREEXISTENTES NO ESPAÇO.
TAIS MATERIAIS FORAM CONSTITUÍDOS DE
PARTÍCULAS COMO POEIRA CÓSMICA E GÁS.
MUITOS ELEMENTOS QUÍMICOS FORMADOS
ENTRARAM NESTA COMPOSIÇÃO, SENDO QUE
OS ELEMENTOS MAIS DENSOS TENDERAM A
PERMANECER NO CENTRO DESTE VÓRTICE
GRAVITACIONAL.
OS CORPOS MAIS IMPORTANTES DO SISTEMA SOLAR SÃO OS
NOVE PLANETAS QUE GIRAM AO REDOR DO SOL, DESCREVENDO
ÓRBITAS ELÍPTICAS, ISTO É, ÓRBITAS SEMELHANTES A
CIRCUNFERÊNCIAS LIGEIRAMENTE EXCÊNTRICAS.
O SOL NÃO ESTÁ EXATAMENTE NO CENTRO DESSAS ÓRBITAS,
RAZÃO PELA QUAL OS PLANETAS PODEM ENCONTRAR-SE, ÀS
VEZES, MAIS PRÓXIMOS OU MAIS DISTANTES DO ASTRO.
RADIAÇÃO
SOLAR
BALANÇO DE RADIAÇÃO
TODOS OS CORPOS ( GELEIRAS, NUVENS, CORPOS
NEGROS, PESSOAS, OBJETOS, PLANETAS, FORNOS,
ESTRELAS, MATÉRIAS SÓLIDAS )
EMITEM
OU
REFLETEM A ENERGIA RADIANTE DO SOL.
QUANTO MAIOR A TEMPERATURA RESIDUAL DESSES
CORPOS, MAIOR É A EMIÇÃO RADIANTE.
SE O NOSSO PLANETA
ESTIVESSE ISOLADO NO
ESPAÇO SIDERAL, EMITIRIA A RADIAÇÃO, PERDENDO
ENERGIA TÉRMICA E RESFRIANDO-SE.
COMO ESTAMOS PERTO DO SOL, O QUE A TERRA
PERDE PARA O
ESPAÇO É COMPENSADO PELA
RADIAÇÃO SOLAR QUE É ABSORVIDA PELO NOSSO
PLANETA, CONFORME ESQUEMA NA FIGURA A SEGUIR.
BALANÇO DE RADIAÇÃO
T E R R A
S O L
RADIAÇÃO SOLAR
RADIAÇÃO TERRESTRE
TEMPERATURA DO SOL
A temperatura do Sol é de 5770K (mais ou menos 5500°C).
Sua superfície emite 72 milhões de watts por cada metro
quadrado.
A Terra se encontra a 149,5 milhões de quilômetros de
distância, de forma que a radiação que chega a nossa
órbita é apenas 1367 watts/m2 ( S = constante solar ).
Se estivéssemos junto dele, certamente estaríamos
incinerados ou volatilizados!...
A radiação solar chega em todos os comprimentos de onda
ou freqüências, mas principalmente entre 200 e 3000
nanômetros (ou 0,2 e 3 mícrons).
O máximo de emissão se verifica no comprimento de onda
de 0,48 mícrons.
A distribuição corresponde aproximadamente àquela de um
corpo negro a 5770K.
RADIAÇÃO SOLAR NO TOPO DA ATMOSFERA
CICLO ANUAL DA DISTRIBUIÇÃO SOBRE O GLOBO TERRESTRE (EM
CALORIAS DIÁRIAS/CM2).
ESPECTRO SOLAR
Os continentes, oceanos, nuvens e gases
atmosféricos absorvem a radiações de ondas
curtas, emitindo e absorvendo radiação
térmica (ou de onda curta), de acordo com
suas temperaturas e sua composição física e
química e trocam calor entre si de diversas
formas:
Misturando massas de ar, transportando
massas de vapor e calor sensível, evaporando
e precipitando água ( processos
termodinâmicos ).
O balanço de energia radiante na Terra é
complexo.
Parte da radiação solar (em torno de 30%) é
refletida pela atmosfera e pelas nuvens.
Nas regiões tropicais os ráios solares estão
mais perto da vertical, enquanto que nas
regiões polares eles estão muito inclinados
com relação ao solo.
Assim, a radiação solar é mais intensa e
penetrante nas primeiras; nas últimas, o
aquecimento resultante é escasso ou nulo.
Ainda, a cada momento o hemisfério noturno
( 50% da superfície terrestre ) não é
iluminado.
COMO SE VERIFICA A DISTRIBUIÇÃO
DE ENERGIA QUE CHEGA DO SOL ?
Durante um dia, a Terra gira uma vez em
torno de si mesma e todas as longitudes
recebem
radiação solar, ( radiação de
onda curta )
emitindo
e
absorvendo
radiação térmica.
Algumas latitudes têm um saldo positivo, e
outras um saldo negativo.
O excesso
absorvido nos
trópicos é
transportado
na direção das latitudes
maiores, através das correntes oceânicas e
pela circulação da atmosfera.
A distribuição horizontal e vertical da
temperatura, umidade e ventos ( inclusa
a presença de nuvens, aerossóis e
diversos gases ) influenciam no balanço
de energia sobre um dado local ou
região.
Esse balanço é variável no tempo mas
tende a “ fechar " em cada local no
período de um ano.
Essas são as características
que
definem o clima regional.
Os satélites meteorológicos permitem o
sensoriamento remoto da atmosfera e da
superfície terrestre.
Eles transportam sensores que medem
diversas características da radiação que
emerge do planeta.
Com base nestas medidas, pode-se deduzir a
temperatura e composição da atmosfera em
diversas altitudes ( perfis atmosféricos ).
A vantagem dos satélites é que permitem
observar continuamente e com detalhes
grandes áreas do planeta.
TOTAL
EMITIDO
100%
16%
ABSORVIDOS
POR AEROSSÓIS
OZÔNIO E VAPOR
D´ÁGUA
30% DAS ONDAS
CURTAS
70% ONDAS
LONGAS
6% DISPERSOS
NO AR
28%
EMITIDAS
POR VAPOR
D`ÁGUA E
GASES
20% REFLETIDOS
PELAS NUVENS
6%
26%
EMITIDAS
PELAS
NUVENS
15%
ABSORVIDA
POR VAPOR
D`ÁGUA E
3%
ABSORVIDOS
PELAS
NUVENS
4% REFLETIDOS
PELA SUPERFÍCIE
51% ABSORVIDOS PELAS ÁREAS
CONTINENTAIS E OCEANOS
GAS
CARBONICO
23%
21%
7%
PRECIPIT.
EMITIDA
CALOR
E
PELA
SENSÍVEL TRANSPIR.
SUPERFÍCIE