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Capitulo 02

Sistema Solar

O Sistema Solar consiste do Sol e de todos os objetos que o orbitam, incluindo asteróides, cometas, luas e planetas. A Terra é o terceiro planeta do Sistema Solar.

A grande variedade de objetos que existe no Sistema Solar está dividida em várias categorias. Nos últimos anos descobriu-se que muitas destas categorias não estão tão bem delineadas como antes se pensava:

 

O Sol é uma estrela da classe espectral G2 que contém 99,86% da massa total do Sistema Solar.Os planetas do Sistema Solar são os oito corpos regularmente com os nomes de: Mercúrio,Vénus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno. O "status" de Plutãofoi recentemente alterado para planeta-anão pela União Astronómica Internacional;

Os objetos que orbitam estes planetas têm o nome de luas;

O pó e outras pequenas partículas que orbitam estes planetas formam anéis planetários;

O detrito espacial de origem artificial pode ser encontrado em órbita da Terra;

Os planetesimais, a partir dos quais os planetas se formaram, são corpos sub-planetários que sofreram a acreção durante os primeiros anos do Sistema Solar e que agora já não existem.

O nome é por vezes usado para referir asteróides e cometas no geral, ou para asteróides com menos de 10 km de diâmetro.
 
Os asteróides são objectos mais pequenos que planetas, situados mais ou menos dentro da órbita de Júpiter, compostos em grande parte por minerais não-voláteis. São subdivididos em grupos e famílias, com base nas suas características orbitais específicas.

Os asteróides também podem ter outros objectos mais pequenos a orbitá-los, tal como luas. Não se distinguem tão claramente como as luas planetárias, por vezes sendo quase tão grandes quanto os seus companheiros.

Os asteróides trojanos estão localizados nos pontos L4 ou L5 de Júpiter, embora o termo seja por vezes também utilizado para asteróides noutros pontos de Lagrange.
Os meteoróides são asteróides que variam em tamanho, desde partículas do tamanho de um grão de pó, até com algumas dezenas de metros de comprimento.

 

Pensa-se que o Sistema Solar foi formado a partir da Nebulosa Solar, uma nuvem de gás e poeira em colapso que deu origem ao Sol. À medida que sofria o colapso gravitacional, a Nebulosa Solar tomou a forma de um disco, com o protosol situado no centro. À medida que este aquecia, as substâncias voláteis foram afastadas do centro pelas regiões centrais da nebulosa - daí a formação de planetas rochosos mais pertos do Sol e dos gigantes gasosos mais afastados. Durante muitos anos, o nosso Sistema Solar foi o único sistema planetário conhecido, e por isso as teorias tinham apenas de explicar um sistema para serem plausíveis. A descoberta, em anos recentes, de muitos outros sistemas planetários deu-nos uma visão completamente diferente, e as teorias da formação de sistemas planetários tiveram de ser revistas de acordo. Em particular, muitos sistemas externos contêm um Júpiter quente - um planeta comparável a ou maior que Júpiter, orbitando muito perto da estrela, talvez num espaço de dias. Foi proposto que embora os gigantes gasosos nestes sistemas se tenham formado no mesmo local que os gigantes gasosos do nosso Sistema Solar, deverá ter ocorrido alguma espécie de migração que fez o planeta gigante espiralar para mais perto da estrela. Quaisquer planetas terrestres que poderiam ter existido previamente devem ter sido destruidos ou ejectados do sistema.

 


O Sistema Solar faz parte da Via Láctea, uma galáxia espiral-barrada com um diâmetro entre 100.000 e 120.000 anos-luz, contendo entre 200 mil milhões e 400 mil milhões de estrelas.
Estimativas colocam o Sistema Solar a 27.000 anos-luz ± 1100 anos-luz do centro galáctico. A sua velocidade é de cerca de 220 km/s, e completa uma revolução em cada 225-250 milhões de anos. Na localização galáctica do Sistema Solar, a velocidade de escape em relação à gravidade da Via Láctea é de cerca de 1000 km/s.
O Sistema Solar parece ter uma órbita muito irregular. É extremamente semelhante a uma órbita circular, e quase à mesma distância em que a velocidade orbital coincide com a velocidade das ondas de compressão que formam os braços espirais. O sistema Solar parece ter permanecido entre os braços espirais durante a maioria da existência de vida na Terra. A radiação de supernovas dos braços espirais pode teoricamente esterilizar as superfícies planetárias, proibindo a formação de grandes quantidades de vida animal em terra. Ao permanecer fora dos braços espirais, a Terra pode estar livre para formar vida animal na sua superfície.

 

 

COMO SE FORMOU A TERRA?

 

 

A formação do planeta Terra é um tema fascinante que une áreas do conhecimento científico tais como a astronomia e a geofísica. O desenvolvimento do nosso planeta, até a forma que conhecemos hoje, ocorreu por colisões violentas, aquecimentos, resfriamentos e agregação de materiais. Esses processos duraram bilhões de anos. 

 

A história da formação da Terra faz parte da história da origem do nosso Sistema Solar. A maior parte do que sabemos sobre esse tema provém de simulações do modelo da nebulosa solar primitiva e de asteróides que são resquícios da formação do nosso sistema solar.
 
Quando um asteróide cai na superfície terrestre, é chamado de meteorito. Os meteoritos são preciosas relíquias arqueológicas que preservam informações dos primeiros bilhões de anos do sistema solar. Eles são analisados detalhadamente para entender melhor os processos de formação do Sistema Solar e da Terra.
 
A história da Terra começou há cerca de 4.6 bilhões de anos, juntamente com a origem do nosso sistema solar. Nessa época havia apenas uma nuvem de gás e poeira. A FORÇA DE ATRAÇÃO GRAVITACIONAL das partículas e gás desta nuvem causou um colapso gravitacional, reunindo a maior parte deste material no seu centro de massa. Este colapso, acompanhado de rotação, fez com que um disco se formasse em torno do eixo de rotação. O centro desta nebulosa foi se tornando extremamente quente devido ao atrito, formando uma proto-estrela. No entanto parte desta nuvem de matéria permaneceu orbitando a proto-estrela, com o raio de aproximadamente 50UA (UNIDADES ASTRONÔMICAS). Este é o princípio físico de formação da nossa estrela, o Sol. 
 
 
No início do sistema solar existiam apenas grãos microscópicos de poeira que pela FORÇA DE ATRAÇÃO GRAVITACIONAL formavam corpos cada vez maiores e com mais massa, aumentando assim sua capacidade de atrair outros corpos. Com esse processo de contínua agregação de matéria, formaram-se os chamados planetesimais. Esses corpos possuíam quase um quilômetro de diâmetro e representam o primeiro estágio para a criação de um planeta.
 
Continuando o processo de acreção, cerca de cem mil anos depois os planetesimais formaram corpos maiores, com alguns quilômetros de diâmetro, chamados de protoplanetas, com massas comparáveis a da Lua e a de Marte. Os protoplanetas são considerados como o último estágio para formação de um planeta. 
 
Como os protoplanetas eram muito grandes, as interações gravitacionais entre eles geralmente resultavam em grandes colisões. É necessário um tipo específico de colisão para contribuir na formação de um planeta. Assim, como em um jogo de sinuca, os choques entre bolas com muita velocidade resultam no afastamento e fragmentação de ambas. Já o choque com baixa velocidade, faz com que os corpos permaneçam juntos.
 
Imaginando esse tipo de interação entre protoplanetas, as colisões de alta velocidade, causavam o espalhamento do material, afastando os corpos e seus destroços. As colisões de baixa velocidade não resultavam no espalhamento de destroços e os corpos ficavam próximos o suficiente para interagirem gravitacionalmente, resultando na formação de um corpo ainda maior.
 
Os planetas do nosso sistema solar são resultados de colisões de baixa velocidade entre protoplanetas.
 
 
O último grande evento de colisões de baixa velocidade é chamado de “Impacto Gigante” e foi responsável pela origem da Lua. Especula-se que este choque ocorreu entre a Terra, ainda em formação, com um protoplaneta do tamanho de Marte, chamado Thea. Esse impacto foi tão violento que praticamente derreteu todo o material rochoso existente na Terra. Uma nuvem de matéria superaquecida foi lançada em torno do nosso planeta e permaneceu em órbita. Os cientistas acreditam que essa nuvem de matéria demorou de centenas a milhares de anos para resfriar completamente. A interação gravitacional dessa matéria formou a Lua, como nós conhecemos hoje. O resto da matéria que não participou na formação do nosso satélite natural, caiu de volta na Terra.
 
         
Desde seu processo de formação, a Terra esteve em constante mudança, tanto interna quanto externa. A formação do núcleo foi o processo de maior diferenciação da Terra, ou seja, com a maior mudança de características físicas e químicas. A razão pela qual a Terra possui um núcleo é muito simples: o ferro e o níquel são elementos mais densos do que os silicatos que hoje formam o manto. Os metais possuem um ponto de fusão menor e como consequência este ferro derretido poderia passar entre os cristais de silicato e migrar para o núcleo.
 
 
Ainda há muitas dúvidas sobre o processo de migração do ferro líquido e formação do núcleo terrestre. Mas uma das hipóteses propõe uma rápida separação do metal e silicato líquidos, formando regiões de ferro acumulado, que tenderiam a afundar e formar o núcleo.
 
 
 

As principais camadas da Terra são: crosta, manto e núcleo (externo e interno). Elas foram descobertas principalmente por estudos de sismologia. O limite entre o manto e o núcleo está a uma profundidadede cerca de 2.900 km. Nesta região foram observadas velocidades sísmicas diferentes daquelas queos cientistas estimavam para o manto. Então, isso significa que esta região possui propriedades físicas diferentes do resto do manto; esta camada é chamada de D’’(lê-se “D duas linhas”).A espessura de D’’ é irregular, mas estende-se por aproximadamente 300 km. Esta camada foi formada como resultado de reações físicas equímicas, já que o manto se dissolveu parcialmente no ferro líquido do núcleo. Por conta desta variação composicional, há variações na condutividade elétrica nesta região, o que certamente causa consequências importantes para a morfologia do campo magnético gerado logo abaixo, no núcleo externo.

 

Mas é importante lembrar que a Terra continua em transformação, mesmo depois da formação e estabilização das suas camadas. Há muitos estudos que debatem como os processos que ocorrem na crosta e manto estão ligados aos processos no núcleo terrestre. Por exemplo, as plumas que são regiões mais quentes do que o manto em geral, compostas possivelmente de elementos mais leves, que por consequência boiam até a superfície. Essas plumas podem ser responsáveis pela erupção de magma na superfície terrestre. Desta forma, as plumas podem transportar calor do núcleo para a superfície terrestre. As plumas são muito importantes no transporte de calor e convecção do manto, com consequências para o movimento das placas tectônicas.

 

Pesquisas sobre o fluxo de calor do limite manto-núcleo estão ainda em pleno desenvolvimento devido às incertezas em características básicas, como: temperatura, composição e dinâmica do interior profundo da Terra.  É muito importante conhecer sobre o fluxo de calor neste limite manto-núcleo já que influenciará nos processos dinâmicos que ocorrem no núcleo externo e que geram o campo magnético principal da Terra.