A Terra um Planeta muito Especial: Formação do Sistema Solar

Transcrição

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2 A Lua (do latim Luna) é o único satélite natural da Terra, situando-se a uma distância de cerca de km do nosso planeta. O feixe de luz, representado pela linha amarela, mostra o período que a luz leva para seguir da Terra para a Lua: segundos

3 Teorias para a formação da Lua: 1. Fissão 2. Captura 3. Co-acreção 4. Ejeção do Anel ou Colisão

4 Teoria da Fissão A Lua foi uma parte da Terra e de algum modo separou-se dela nos primórdios da história do sistema solar. O atual leito do Oceano Pacífico é o local mais provável para representar a parte da Terra da qual se desprendeu a Lua.

5 Teoria da Captura A Lua ter-se-ia formado separadamente da Terra e posteriormente foi capturada pelo campo gravitacional da Terra. Etapas principais do hipotético processo de captura da Lua pela Terra: 1) A Lua é um planeta em órbita próxima da Terra. 2) A órbita da Lua é fortemente deformada pelo campo gravitacional da Terra. 3) A Lua passa a orbitar a Terra.

6 Teoria da Co-acreção Também chamada de teoria da Condensação Conjunta, Coformação, Formação Conjunta ou ainda Diferenciação. Nesta hipótese, a Lua e a Terra condensaram-se (agregaram-se) juntas da nuvem original que formaram o Sistema Solar. Etapas principais do hipotético processo de co-formação da Lua e da Terra: 1) Uma nuvem de gases e poeira orbita o sistema solar na órbita do que mais tarde seria o sistema Terra-Lua. 2) A nuvem inicia uma agregação em um ponto central, mais massivo, que será a Terra e num anel que formará a Lua. 3) A agregação continua e o anel que formará a Lua começa a se agregar em um ponto que será a Lua. 4) A agregação encerra-se com a formação da Terra e da Lua.

7 Teoria da Ejeção do Anel ou Colisão ("Big Splash ) Esta teoria também é chamada de teoria da grande colisão ou até popularmente, como teoria Big Splash. Um planetesimal do tamanho de Marte (chamado de Theia) colidiu com a Terra, ejetando grande volume de matéria. Um disco de material orbitante foi formado. Este material eventualmente condensou-se para formar a Lua em órbita ao redor da Terra.

8 Esta hipótese apresenta sustentação pelas modelagens computacionais para o comportamento de momento, de rotação e translação, do sistema Terra-Lua.

9 A Lua apresenta três movimentos básicos: a rotação em torno do seu eixo, a translação ao redor da Terra a translação em torno do Sol, acompanhando o nosso Planeta.

10 O período de translação (o chamado mês lunar, base dos calendários judaico e muçulmano) é de 27 dias, 7 horas e 43 minutos (geralmente referido arredondado a 28 dias).

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13 Sem rotação não há lado oculto da Lua. Se a Lua não tivesse um período de rotação não teria um lado permanentemente oculto dos olhares terrestres. Se assim fosse o outro lado da Lua ia sendo alterado à medida que a Lua nos contorna, como mostrado na imagem, em que o ponto vermelho e o ponto azul estão em lados oposto da Lua. Claramente se mostra que o ponto vermelho começa por estar no que seria o lado oculto da Lua mas que ao longo da trajetória Lunar esse lado passa a ser o lado visível.

14 Mas havendo rotação de facto, o lado oculto da Lua permanece afastado dos olhares terrestres. O ponto vermelho situa-se no lado oculto da Lua e assim permanece ao longo de toda a trajetória lunar. É claro que para que isso possa ocorrer tem de existir uma completa sincronia entre o movimento de rotação e translação. De facto ambos os movimentos têm exactamente 27 dias, 3 horas e 43 minutos. Esta sincronia permite então que a Lua mantenha um lado oculto e um lado visível

15 Comparação entre Terra e Lua Características Terra Lua Diâmetro (km) Superfície (km 2 ) 5,10 x ,79 x 10 7 Volume (km 3 ) 8,69 x ,76 x Massa (unidade 0 1) Gravidade (m / s 2 ) 9,81 1,62 Densidade média Período de translação (dias) Período de rotação 23.9 (horas) 27.3 (dias) Temperatura à superfície ºC a Estrutura interna Crosta, Manto, Núcleo Crosta, Manto, Núcleo Atmosfera O 2, CO 2, N 2 Ausente

16 1. Indique as razões pelas quais a Lua pode ser classificada como um planeta telúrico A Lua possui uma estrutura interna diferenciada semelhante à da Terra A crosta da Lua tem 68km de espessura média e varia essencialmente entre 0 por baixo do Mar das Crises até 107 km a Norte da cratera Korolev no "lado negro" lunar. Por baixo da crosta está um manto e provavelmente um pequeno núcleo (com mais ou menos 340 km de raio e 2% da massa da Lua). Ao contrário da Terra, no entanto, o interior da Lua já não está activo. O centro de massa da Lua está afastado do seu centro geométrico uns 2 km na direção da Terra. A crosta é também mais fina no lado mais perto da Terra.

17 1. Indique as razões pelas quais a Lua pode ser classificada como um planeta telúrico A Lua possui uma composição química semelhante à da Terra Quimicamente é composta principalmente por silicatos, compostos formados por silício, oxigénio, metais e, eventualmente, hidrogénio. Análises parecem comprovar que a Lua, é formada pela crosta composta de basaltos; 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; o núcleo que é constituído basicamente de ferro, pouco níquel e talvez enxofre.

18 O centro de massa da Lua está afastado do seu centro geométrico uns 2 km na direção da Terra. A crosta é também mais fina no lado mais perto da Terra.

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20 Formação da crosta anortesítica da Lua A Terra um Planeta muito Especial: Formação do Sistema Solar

21 2. Fundamente essa afirmação. As rochas da Lua não apresentam muitos sinais de alteração, ao contrário das rochas da Terra A alteração da superfície lunar é pouco significativa uma vez que a Lua não possui água no estado líquido nem atmosfera, logo não ocorre erosão hidráulica nem eólica Não possui atmosfera devido à reduzida massa e força de gravidade. Não apresenta atividade sismológica planeta geologicamente inativo.

22 O lado visível da Lua. (NASA) O lado oculto da Lua, nos infravermelhos. (NASA)

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25 A Lua, além dos mares e continentes lunares, possui ainda outras formações típicas da sua superfície, como é o caso das crateras de impacto, do rególito e dos mascons. Mosaico multiespectral da Lua, revela as diferentes composições químicas das rochas lunares. NASA

26 Mares lunares São superfícies planas e baixas constituídas por rochas escuras de natureza vulcânica (basaltos), razão pela qual refletem apenas 6% a 7% da luz solar incidente. Estas regiões ocupam cerca de um terço da superfície lunar e predominam na sua face visível. Com idades relativamente recentes (da ordem dos 3160 M.a.), devem ter resultado de atividade vulcânica induzida pelos impactos que a Lua terá sofrido após a sua fase de formação. Esses materiais vulcânicos teriam preenchido algumas depressões existentes, originando essas zonas planas.

27 Continentes lunares São zonas altas e acidentadas, formadas essencialmente por anortosito e refletem cerca de 18% da luz do Sol que nelas incide. Predominam na face oculta. Encontram-se densamente marcados por crateras de impacto que datam da época da formação da Lua. Nestas estruturas encontram-se, portanto, as rochas mais antigas. A área ocupada pelos continentes corresponde a dois terços da área total da Lua.

28 Mares Lunares versus Continentes Lunares MARES LUNARES CONTINENTES LUNARES - Relevo plano - Relevo acidentado - Ocupam 1/3 da área total - Ocupam 2/3 da área total - Têm tonalidades escuras - Têm tonalidades claras - Refletem pouca luz ( 7 %) - Refletem mais luz (ap. 18%) - São mais recentes - São mais antigos - Têm menos crateras - Têm mais crateras - São constituídos por basalto - São constituídos por anortositos - Predominam na face visível - Predominam na face oculta

29 Crateras de Impacto Apresentam forma circular e diâmetro variável e são depressões que se encontram dispersas, existindo quer nos mares quer nos continentes lunares. O rebordo das crateras é sobrelevado e no centro surgem formações cónicas resultantes das ondas de descompressão que se geram após os impactos. Nem todas as crateras foram ocupadas por magmas, apresentando-se muitas delas preenchidas por um material que foi fundido e fragmentado.

30 Crateras de Impacto A cratera Oresme tem 76 km de diâmetro e foi criada na período Nectárico durante o último grande bombardeamento. Esta cratera fica no lado oculto da Lua a noroeste do polo sul lunar.

31 Formação de crateras de impacto Temperaturas e pressões na zona de impacto meteorítico.

32 Formação de crateras A Terra um Planeta muito Especial: Formação do Sistema Solar

33 Mascons São regiões rochosas de massa muito concentrada, existentes nos mares lunares e detetadas por anomalias gravimétricas. Têm origem em lavas basálticas de elevada densidade provenientes do manto lunar. Mascons assinalados com a cor vermelha. Admite-se que os mascons estejam relacionados com a ascensão de lava basáltica, de elevada densidade, proveniente do manto lunar, que preencheu depressões originadas pelos impactos de corpos celestes. O termo "mascons" é a abreviatura do inglês mass concentrations.

34 Rególito Material sólido não consolidado que cobre a rocha subjacente, resultante de contrações e dilatações que experimentam os minerais lunares devido às grandes amplitudes térmicas que suportam. MATERIAL VÍTREO aparece nesta fotografia da poeira lunar coletada pela Apollo11. O rególito lunar é um material pulverulento, desde um pó fino até blocos de vários metros de diâmetro, solto, de cor acinzentada, com numerosas esferas vitrificadas que resultaram do arrefecimento de rocha fundida após um impacto meteorítico.

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36 Editoria: Exploração Espacial Segunda-feira, 20 Julho h55 20 de Julho. Há 40 anos o Homem descia na superfície da Lua

37 Cerca de 90 litros de água sob forma de gelo congelado há bilhões de anos estavam escondidos em cratera lunar. A descoberta foi feita graças à missão Lcross, iniciais de Lunar Crater Observation and Sensing Satellite, que bombardeou a Lua no dia 9 de Outubro de 2009.

38 Afinal, será mais do que gelo, nos pólos, no terreno seco da Lua. A superfície lunar tem partículas de água. Três missões lunares encontraram claras evidências de água, que está aparentemente concentrada nos pólos e foi possivelmente formada por ventos solares.

39 A explicação para a existência de água na superfície da Lua vem, ironicamente, da ação do Sol. Provavelmente, átomos de hidrogénio existentes no vento solar combinam-se com o oxigénio de materiais presentes no solo lunar, desta maneira é possível formar OH e H 2 O. Mas, os dados da sonda Deep Impact revelaram que havia um ciclo de criação e destruição da água.

40 A água deve formar-se nos períodos em que o Sol bate rasante na superfície lunar, o que acontece pela manhã e ao fim do dia. Conforme o Sol vai subindo, a água criada momentos antes evapora, mas volta a formar-se com o entardecer.