Crosta: A camada mais externa da Terra, composta principalmente por rochas e minerais.
Manto Superior: Abaixo da crosta, o manto superior é uma camada sólida composta principalmente de rochas ricas em silicatos. É a parte do manto que está parcialmente fundida, criando o magma que alimenta vulcões.
Manto Inferior: O manto inferior é uma camada sólida que se estende até cerca de 2.900 quilômetros de profundidade. Ele é composto por rochas ricas em ferro e magnésio, e sua temperatura e pressão aumentam com a profundidade.
Núcleo Externo: Abaixo do manto, o núcleo externo é uma camada líquida de ferro e níquel. As correntes de convecção no núcleo externo são responsáveis pela geração do campo magnético da Terra.
- Núcleo Interno: No centro da Terra, está o núcleo interno, que é sólido devido às pressões extremas, apesar das altas temperaturas. Também é composto principalmente de ferro e níquel.
Camadas Internas da Terra
O Sol e seu Ciclo Evolutivo
O Sol é a fonte primária de energia e luz para a Terra, sustentando a vida e o clima, desempenhando um papel crucial na existência humana. Além de ser a estrela principal do nosso Sistema Solar.
Nascimento do Sol
O Sol é uma grande bola de gás e plasma (um conjunto de gases ionizados). A maior parte do gás que existe no Sol, cerca de 92%, é o hidrogênio. O Sol nasceu há aproximadamente 4,6 bilhões de anos, a partir de uma nuvem de gás e poeira cósmica (nebulosa). O processo de formação estelar envolveu a gravidade comprimindo a matéria, o que criou calor e pressão no núcleo solar.
Ciclo evolutivo do Sol, o Futuro do Sol
Fase de sequência principal A maior parte da vida do Sol é gasta na fase de sequência principal, que se caracteriza pela estabilidade no processo de fusão nuclear. Nessa fase, os átomos de hidrogênio se transformam em hélio por meio de reações de fusão nuclear. Essas reações liberam energia luminosa e térmica.
Atualmente, o Sol está na fase da sequência principal, na qual permanecerá por aproximadamente mais 5 bilhões de anos. Durante essa fase, ele continuará fornecendo energia na forma de luz e calor, vitais para o nosso planeta.
Fusão nuclear A reação de fusão nuclear acontecerá com a combinação de dois núcleos de átomos, formando um único núcleo, mais pesado. Será liberada uma quantidade enorme de energia.
Gigante vermelha À medida que o Sol realizar a fusão nuclear, o hidrogênio no seu núcleo é gradualmente consumido. Consequentemente, a força gravitacional faz o núcleo solar encolher, o que resulta no aumento da temperatura. Para restaurar o equilíbrio, as camadas externas do Sol se expandirão significativamente, transformando-o em uma gigante vermelha. Nesse estágio, sua temperatura será consideravelmente mais baixa, em comparação à fase de sequência principal. Após sua transformação em uma Gigante Vermelha, o Sol perderá suas camadas externas, criando uma nebulosa planetária, enquanto o núcleo restante se contrairá para formar uma anã branca.
Anã branca A anã branca continuará a irradiar calor por bilhões de anos, esfriando e escurecendo completamente, até se tornar uma "anã negra", uma estrela que praticamente não emite mais energia.
QUESTÕES:
- Qual é o gás que predomina no Sol?
- Qual a importância do Sol para a vida no planeta Terra?
- Quais são as características da fase sequência principal do Sol?
- Quais as principais etapas do ciclo evolutivo do Sol, desde sua formação até seu destino final?
Exploração Espacial e os Instrumentos de Observação do Espaço
Importância da Exploração Espacial:
Descobertas Científicas: A exploração espacial nos permitiu entender melhor nosso sistema solar, outros planetas, estrelas e galáxias. Através de missões robóticas e telescópios espaciais, aprendemos mais sobre a origem e evolução do universo.
Tecnologia Avançada: A corrida espacial acelerou o desenvolvimento de tecnologias críticas, como a microeletrônica, que acabaram tendo aplicações cotidianas, como computadores, smartphones e GPS.
Recursos Espaciais: A exploração espacial também visa identificar recursos, como minerais em asteroides ou água na Lua, que podem ser explorados no futuro para apoiar missões espaciais de longa duração e até mesmo ajudar a resolver problemas na Terra.
Vantagens da Exploração Espacial:
Avanços Tecnológicos: a exploração espacial tem resultado em inovações que melhoram nossas vidas diárias, desde produtos eletrônicos até equipamentos médicos.
Segurança Planetária: O monitoramento de asteroides e cometas é vital para prevenir ameaças potenciais à Terra e desenvolver estratégias de defesa.
Inspirar a Próxima Geração: A exploração espacial inspira jovens a seguirem carreiras em ciência, tecnologia, engenharia e matemática.
Desvantagens da Exploração Espacial:
Custo Elevado: Missões espaciais podem ser extremamente caras, o que gera debates sobre como alocar recursos, especialmente em momentos de necessidades terrestres urgentes.
Riscos para a Saúde Humana: A radiação espacial, a microgravidade e outros desafios representam riscos à saúde dos astronautas, exigindo pesquisas e soluções complexas.
Debate Ético: À medida que a exploração espacial avança, surgem questões éticas, como a contaminação de outros corpos celestes com organismos terrestres.
Enquanto isso na Terra....
Instrumentos de observação do espaço
Os instrumentos de observação do espaço são equipamentos, dispositivos específicos, para coletar dados e informações sobre objetos celestes e eventos cósmicos que ocorrem no espaço. Esses instrumentos podem ser telescópios, telescópios espaciais, sondas espaciais, satélites, espectrômetros entre outros. Eles são essenciais para os astrônomos e outros cientistas estudarem o Universo a fim de expandir nosso conhecimento sobre o cosmos.
Telescópios
O telescópio é um instrumento que permite a observação de grandes objetos situados a longas distâncias. Desenvolvido no século XVI, ele revolucionou os estudos da Astronomia. Os telescópios espaciais são dispositivos ópticos com alta tecnologia que coletam e ampliam a luz visível para observar objetos no espaço. Exemplos notáveis incluem o telescópio espacial Hubble e o telescópio espacial James Webb.
Sondas espaciais
As sondas espaciais são naves não tripuladas, utilizadas para a exploração remota do Sistema Solar. Normalmente, as sondas têm recursos de telemetria (medição de dados de forma remota para uma central de monitoramento), que permitem estudar à distância suas características físico-químicas, tirar fotografias e o ambiente.
Radiotelescópio
Radiotelescópios são instrumentos utilizados para a investigação de corpos celestes, pois captam ondas eletromagnéticas que estão fora do intervalo visível. Diferente de um telescópio óptico, que produz imagens a partir da luz visível, um radiotelescópio utiliza uma antena parabólica de grandes dimensões (ou um conjunto delas) para captar ondas de rádio emitidas por algumas estruturas astronômicas.
Espectrômetro magnético
O espectrômetro magnético é um instrumento utilizado para medir radiações cósmicas, que podem indicar os primeiros sinais da existência de matéria escura no Universo.
Esses instrumentos de observação espacial são essenciais para expandir nosso conhecimento sobre o Universo, ajudando os cientistas a entenderem melhor a origem, a evolução e a natureza dos corpos celestes, bem como os processos fundamentais que regem o cosmo.
QUESTÕES:
- O que são instrumentos de observação do espaço?
- Qual é a finalidade de realizar viagens ao espaço?
- Quais são as vantagens e desvantagens da exploração espacial?
- Como a exploração espacial contribui para o desenvolvimento de novas tecnologias que podemos usar em nosso dia a dia?
- Pesquisa sobre o Programa Artemis, uma das missões da NASA.
- Pesquise sobre turismo espacial, busque também sobre essas empresas: Space-X, Blue Origin e Virgin Branson. E quais os preparativos e os riscos à saúde uma viagem dessas pode causar?
Esferas do Planeta e as Camadas da Atmosfera
As “esferas” do planeta Terra, em ciências, também podem ser chamadas de domínios, são: litosfera; hidrosfera; atmosfera; biosfera.
Litosfera: Significa “esfera de pedra”, é a camada sólida mais externa da Terra. Compreende a crosta terrestre (onde estamos) e a parte superior do manto. É onde ocorre a formação do solo, de onde extraímos recursos minerais e onde as plantas vivem. Além disso, a litosfera é o local onde a água da hidrosfera está presente, seja em sua superfície ou armazenada em seu interior.
Hidrosfera: Significa “esfera de água” e abrange todas as águas do planeta. A superfície do planeta é coberta de 75% de água e 25% de terra. A água (H2O) pode ser encontrada em seus 3 estados físicos: Sólido; Líquido; Gasoso. Tendo grande importância o ciclo da água que se divide em: Vaporização, Transpiração, Condensação, Precipitação e Infiltração. Vale ressaltar, que existe muito mais água salgada (mares e oceanos) do que água doce (rios, lagos e aquíferos) e boa parte da água doce está congelada. O Brasil é um dos países mais ricos em recursos hídricos, dispõe de 12% do total de água doce disponível no planeta.
Biosfera: Significa “esfera de vida”. A biosfera é constituída por todos os seres vivos (animais, plantas, fungos e microrganismos) do planeta e está em constante transformação.
Atmosfera: Significa “esfera de gás” e se refere à camada de gases que envolve o planeta Terra. Formou-se quando o planeta Terra, depois de um elevado aquecimento, resfriou-se. Vapor d’água, gases e outros elementos, provenientes do interior da Terra, emergiram e parte desses gases e elementos dissiparam-se no espaço. Mas alguns se fixaram ao redor do planeta em decorrência da gravidade atuante e formaram a atmosfera. Na atmosfera estão os gases responsáveis pelo efeito estufa que mantém a temperatura da Terra “constante”.
Porque o céu é azul? Os
gases que compõem a nossa atmosfera têm a tendência
de refletir a luz azul em todas as direções, mas deixam passar a maioria
das outras cores.
A
luz azul é espalhada com muito mais eficiência que as outras cores, por sua
interação com as moléculas do ar. Isso faz com que luz azul seja dispersa em
todas as direções tornando o céu azul quando olhamos na direção da fonte de luz, o Sol.
AS CAMADAS DA ATMOSFERA
Troposfera: é a camada de gases que vai do solo à altitude de aproximadamente 15 quilômetros (km). É nessa camada que os ventos, as nuvens, a neve e a chuva se formam, além de ocorrerem as tempestades, os raios e os trovões. Os voos comerciais operam em uma faixa entre 10 km e 12 km, ou seja, na troposfera.
Estratosfera: é a camada de gases em que circulam os jatos supersônicos. Também é uma das camadas mais importantes, pois nela encontramos a camada de ozônio, que protege e funciona como um filtro, protegendo todas as formas de vida da Terra das radiações ultravioletas (UV) emitidas pelo Sol.
Mesosfera: nessa camada as temperaturas são baixíssimas, devido a retenção do calor pela camada de ozônio da estratosfera. É nessa camada onde ocorrem as estrelas cadentes.
Termosfera: nessa camada as temperaturas são muito elevadas. É nessa camada que ocorrem o fenômeno luminoso das auroras polares, e é onde orbitam os ônibus espaciais.
Exosfera: nessa camada são encontrados gases hidrogênio (H2) e hélio (He). É a camada em que a densidade do ar é menor e também é onde os satélites artificiais orbitam. É o limite entre a Terra e o espaço cósmico.
A VIDA EM NOSSO PLANETA
Dois acontecimentos contribuíram para o surgimento da vida no nosso planeta:
● a formação da atmosfera com gases responsáveis pelo efeito estufa (gás carbônico (CO2 ), gás metano (CH4 ),e vapor d’água (H2O)), que mantém a temperatura da Terra “constante”. Sem o efeito estufa, durante o dia as temperaturas seriam muito altas e, à noite seriam muito baixas.
● a formação da camada de ozônio, que impede que a totalidade da radiação ultravioleta do Sol (UV) chegue até nós.
Água para vida, condições para vida e Astrobiologia
Tudo que existe é formado por matéria em estado sólido, líquido ou gasoso. A matéria é formada por partículas muito pequenas chamadas de átomos. Tudo que existe no Universo, desde os menores seres vivos, até os enormes corpos celestes, é formado por átomos.
Os seres vivos são formados por células, estruturas muito organizadas e que funcionam de forma coordenada entre si. Eles podem ser unicelulares (como a ameba) ou pluricelulares (como o ser humano).
Alguns átomos são os principais constituintes das células como: H, C, N, O e P.
ROTAÇÃO E TRANSLAÇÃO, SOLSTÍCIOS E EQUINÓCIOS
Movimento de ROTAÇÃO da Terra: é o movimento realizado pela Terra em torno do seu próprio eixo no sentido anti-horário (de oeste para leste). Tem duração de aproximadamente 24 horas (23 horas, 56 minutos, 4 segundos e 9 centésimos). Gera os dias e as noites.
Movimento de TRANSLAÇÃO da Terra: é o movimento realizado pela Terra em torno do Sol, sendo uma órbita elíptica. Tem duração de 365 dias, 5 horas e 48 minutos. Gera a sucessão dos anos e as estações do ano.
A cada 4 anos temos o ano bissexto para garantir que o calendário e as estações do ano continuem alinhados, um dia extra é adicionado no mês de fevereiro (dia 29), tendo assim o ano bissexto 366 dias.
- Solstício de verão: a parte do hemisfério da Terra inclinada em direção ao Sol recebe a maior quantidade de luz solar, resultando o dia mais longo do ano e marca o início do verão nesse hemisfério.
- Solstício de inverno: a parte do hemisfério da Terra inclinada para longe do Sol recebe a menor quantidade de luz solar, resultando no dia mais curto do ano e marca o início do inverno nesse hemisfério.
Tanto no Equinócio de primavera, tanto no Equinócio de outono: a Terra está inclinada de tal forma que o dia e a noite têm aproximadamente a mesma duração em todo o mundo.
Forma da Terra, evidência científica e gravidade.
Uma evidência científica pode ser entendida como um conjunto de elementos – experimentos, por exemplo – que são utilizados para confirmar ou negar uma teoria ou uma hipótese científica.
Para entendermos a evidência científica de que a Terra é de um formato esférico, vamos ver o exemplo do barco no horizonte: À medida que o barco vai se afastando no horizonte, nós o vemos ir descendo até sumir.
A ideia de que a Terra seria uma esfera é muito antiga, desde a Grécia antiga. Por volta de 2.200 anos atrás (235 a.C.), um grego chamado Eratóstenes, realizou um experimento em que calculou a circunferência da Terra → mais uma evidência da esfericidade da Terra!
A Terra é de um formato esférico, mas seu formato tem um próprio nome: geoide que significa forma da terra (geo = terra e oide = forma). Por isso sabemos que a Terra não é exatamente uma esfera completamente redonda e lisa, ela tem diferenças de altitude em sua forma.
Mas se a Terra é parecida com uma esfera, como nós não caímos dela?
A gravidade! Ela é uma força que atraí os abjetos e seres para o centro da Terra.
A Lei da Gravitação Universal afirma que os objetos são atraídos mutuamente por terem massa. A força gravitacional é esta força de atração entre os objetos, como é o caso do planeta Terra e nós. Essa força está direcionada para o centro da Terra e, nos mantem “presos” ao planeta!
Assim, quanto maior a massa dos objetos, maior a força de atração gravitacional entre eles. A atração gravitacional é universal e, também, ocorre entre a Lua e a Terra e a Terra e o Sol. Assim, Terra e Sol se atraem, mas só o suficiente para que a Terra permaneça em órbita do Sol.
ECLIPSE SOLAR E LUNAR
ECLIPSE SOLAR: um eclipse solar ocorre quando a Lua se posiciona entre o Sol e a Terra, bloqueando a luz do Sol. Podemos dizer que o Sol é escondido pela Lua.
Eclipse Total: quando a Lua oculta totalmente o Sol.
Eclipse parcial: quando a Lua oculta parcialmente o Sol.
Eclipse anular ou anelar: quando forma-se um anel na borda da lua devido a uma condição na qual o tamanho aparente da Lua não bloqueia completamente o Sol.
Não se deve olhar diretamente para um eclipse solar devido à intensidade prejudicial da luz solar que pode causar danos permanentes aos olhos. Não é seguro, pois a radiação ultravioleta (UV) e a intensidade da luz do Sol podem causar queimaduras na retina e na córnea dos olhos. Para observar esse fenômeno é preciso óculos de proteção adequado.
ECLIPSE LUNAR: um eclipse lunar ocorre quando a Terra se posiciona entre o Sol e a Lua, projetando uma sombra sobre a Lua. Isso faz com que a Lua seja obscurecida, às vezes adquirindo uma coloração avermelhada devido à dispersão da luz solar na atmosfera da Terra, e esse fenômeno é chamado de "Lua de Sangue".