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Terra

   A Terra é o terceiro planeta desde o Sol e o quinto maior: 

órbita:    149.600.000 km (1,00 AU) do Sol
diâmetro:  12.756,3 km
massa:     5,972e24 kg

   Terra é o único planeta cujo nome em inglês não deriva da mitologia Greco/Romana. O nome deriva do inglês e alemão arcaico. Existem, é claro, centenas de outros nomes para o planeta em outras línguas. Na mitologia romana, a deusa da Terra era Tellus - o solo fértil (Grego: Gaia, terra mater - Mãe Terra).

   Foi só na época de Copernicus (século 16) que se entendeu que a Terra era somente um outro planeta.

   A Terra, é claro, pode ser estudada sem a ajuda de espaçonaves. Apesar disso foi só no século XX que nós conseguimos ter mapas do planeta todo. Imagens do planeta tiradas do espaço são de considerável importância; por exemplo, elas são de enorme ajuda na previsão do tempo e especialmente no rastreamento e predição de furacões. Além disso são extremamente belas.

   A Terra é dividida em várias camadas cada uma com suas próprias características química e sísmica (profundidades em km):

              
             0- 40             Crosta         
         
             40- 400             Manto superior         
         
             400- 650             Região de transição         
         
             650-2700             Manto inferior         
         
             2700-2890             Camada D''         
         
             2890-5150             Núcleo exterior         
         
             5150-6378             Núcleo interior

A crosta varia consideravelmente em espessura, ela é mais fina sob os oceanos, mais grossa sob os continentes. O núcleo interior e a crosta são sólidos; o núcleo exterior e as camadas de manto são plásticas ou semi-fluidas. As várias camadas sao separadas por descontinuidades que são evidentes nos dados sísmicos; a mais conhecidas delas é a descontinuidade Mohorovicic entre a crosta e o manto superior.

A maior parte da massa da Terra está no manto, a maioria do restante está no núcleo; a parte que nós habitamos é uma pequena fração do total (valores abaixo: x10^24 quilogramas):

atmosfera        = 0.0000051
oceanos          = 0.0014
crosta           = 0.026
manto            = 4.043
núcleo exterior  = 1.835
núcleo interior  = 0.09675

   O núcleo é provavelmente composto em sua maioria por ferro (ou níquel/ferro) embora seja possível que alguns elementos mais leves possam estar presente também. As temperaturas no centro do núcleo pode ser tão altas como 7.500 K, mais quente que a superfície do Sol. O manto inferior é provavelmente em sua maioria silício, magnésio e oxigênio com algum ferro, cálcio e alumínio. O manto superior é em sua maioria olivene e pyroxene (silicatos de ferro/magnésio), cálcio e alumínio. Nós sabemos a maior parte disto somente através de técnicas sísmicas; amostras do manto superior chegam à superfície como lava dos vulcões mais a maior parte da Terra é inacessível. A crosta é basicamente de quartzo (dióxido de silício) e outros silicatos como feldspato. Vendo como um todo, a composição química da Terra (em massa) é: 

34.6%  Ferro
29.5%  Oxigênio
15.2%  Silício
12.7%  Magnésio
2.4%  Níquel
1.9%  Enxofre
0.05% Titânio

   A Terra é o corpo principal mais denso do sistema solar.

   Os outros planetas terrestres provavelmente possuem uma estrutura similar e composções com alguma diferença: a Lua tem no máximo um núcleo menor; Mercúrio tem um núcleo muito grande (relativo ao seu diâmetro); os mantos de Marte e da Lua são muito mais grossos; a Lua e Mercúrio podem não ter crostas quimicamente distintas; A Terra pode ser o único a ter núcleos interno e externo distintos. Note, entretanto, que nosso conhecimento a respeito dos interiores dos planetas é na maioria teórico mesmo para a Terra.

   Diferente dos outros planetas terrestres, A crosta da Terra é dividida em várias placas sólidas separadas que flutuam independentemente em volta do manto quente abaixo. A teoria que descreve isto é conhecida como placas tectônicas. Ela é caracterizada por dois processos principais: expansão e retração. A expansão ocorre quando duas placas se afastam umas das outras e nova crosta é criada pelo magma fluindo das profundezas. A retração ocorre quando duas placas colidem e a borda de uma delas mergulha debaixo da outra e acaba sendo destruída no manto. Há também movimento transverso na fronteira de algumas placas (ex.: a Falha de Santo André na Califórnia) e colisões entre placas continentais (ex.: Índia/Eurásia). Existem (atualmente) oito placas principais:

  • Placa Norte Americana - América do Norte, Atlântico Norte ocidental e Groenlândia
  • Placa Sul Americana - América do Sul e Atlântico Sul ocidental
  • Placa Antártica - Antártica e o "Oceano Austral"
  • Placa Eurasiana - Atlântico Norte oriental, Europa e Ásia exceto a Índia
  • Placa Africana - África, Atlântico Sul oriental e Oceano Índico ocidental
  • Placa Indo-Australiana - Índia, Austrália, Nova Zelândia e a maior parte do Oceano Índico
  • Placa de Nazca - Pacífico oriental próximo à America do Sul
  • Placa do Pacífico - a maior parte do Oceano Pacífico (e a costa meridional da Califórnia!)

Existem também vinte ou mais pequenas placas tais como as placas Árabe, Cook, e das Filipinas. Os terremotos são muito mais frequentes nos limites da placas. Plotando as suas posições torna muito mais fácil visualizar os limites das placas (acima).

   A superfície da terra é muito jovem. No curto espaço (pelos padrões astronômicos) de 500.000.000 anos ou mais a erosão e os processos tectônicos destruíram e recriaram a maior parte da superfície da Terra e por isso eliminaram a maioria dos traços da história geológica da superfície primordial (tais como crateras de impacto). Dessa forma, a história mais antiga da Terra foi na sua maioria apagada. A Terra tem de 4,5 a 4,6 bilhões de anos, entretanto as mais antigas rochas conhecidas tem cerca de 4 bilhões de anos e rochas com mais de 3 bilhões de anos são raras. Os mais antigos fósseis de organismos vivos têm menos que 3,9 bilhões de anos. Não há registros do período importante quando a vida estava inicialmente começando a surgir.

   71 Porcento da superfície da Terra está coberta por água. A Terra é o único planeta em que a água pode existir na forma líquida sobre a superfície (embora possa existir etano ou metano líquido na superfície de Titan e água líquida debaixo da superfície de Europa). A água líquida é, sem dúvida, essencial para a vida como nós a conhecemos. A capacidade de aquecimento dos oceanos é também muito importante para manter a temperatura da Terra relativamente estável. A água líquida é também responsável pela maior parte da erosão e moldagem dos continentes na Terra, um processo único no atual sistema solar (embora isto possa ter acontecido em Marte no passado).

   A atmosfera da Terra tem 77% nitrogênio, 21% oxygênio, com traços de argônio, dióxido de carbono e água. Havia provavelmente uma quantidade muito maior de dióxido de carbono na atmosfera da Terra quando da formação do planeta, mas ele desde então foi na maior parte incorporado às rochas de carbonato e uma menor parte dissolvida nos oceanos e consumida pelas plantas. As placas tectônicas e processos biológicos mantém atualmente um fluxo contínuo de dióxido de carbono da atmosfera para estes vários "drenos" e então de volta. A pequena quantidade de dióxido de carbono residente na atmosfera a qualquer tempo é extermamente importante para a manutenção da temperatura da superfície da Terra através do efeito estufa. O efeito estufa aumenta a temperatura média da superfície da Terra cerca de 35ºC para cima do que deveria ser (de gelados -21ºC para confortáveis +14ºC); sem isto os oceanos congelariam e a vida como conhecemos seria impossível.

   A presença de oxigênio livre é absolutamente extraordinário do ponto de vista químico. O oxigênio é um gás muito reativo e sobre circunstâncias "normais" combinaria rapidamente com outros elementos. O oxigênio na atmosfera da Terra é produzido e mantido por processos biológicos. Sem vida não haveria oxigênio livre.

   A interação da Terra com a Lua diminui a rotação da Terra cerca de 2 milisegundos por século. Pesquisas recentes indicam que cerca de 900 milhões de anos atrás haviam 481dias de 18 horas em um ano.

   A Terra tem um modesto campo magnético produzido pelas correntes elétricas no núcleo exterior. A interação do vento solar, o campo magnético da Terra e a camada superior da atmosfera da Terra produz as auroras (veja Meio Interplanetário). A assimetria destes fatores causam os pólos magnéticos se moverem e mesmo reverterem em relação à superfície; o pólo norte geomagnético está atualmente localizado no norte do Canadá. (O "pólo norte geomagnético" é a posição na superfície da Terra diretamente acima do pólo sul do campo da Terra)

O campo magnético da Terra e sua interação com o vento solar produz o cinturão de radiação de Van Allen, um par de anéis no formato de rosquinhas de gás ionizado (ou plasma) aprisionado em órbita da Terra. O cinturão externo atinge 19.000 a 41.000 km de altitude; o cinturão interno fica entre 13.000 km e 7.600 km de altitude.

Satélite da Terra

A Terra tem somente um satélite natural, a Lua. Mas
  • milhares de pequenos satélites artificiais foram também colocados em órbita da Terra.
  • Os Asteróides 3753 Cruithne e o 2002 AA29 têm uma relação orbital complicada com a Terra; eles não são realmente luas, o termo "acompanhante" está sendo usado. É algo similar à situação de Saturno com as luas Janus e Epimetheus.
  • Lilith não existe mas é uma estória interessante. 
           Distância   Raio    Massa
Satélite   (000 km)    (km)     (kg)
---------  --------   ------  -------
Lua        384         1738   7,35e22

Mais sobre a Terra e a Lua

Questões em aberto

  • Nosso conhecimento do interior da Terra é baseado quase inteiramente em evidências indiretas. Como poderemos obter mais informações?
  • Apesar de substanciais aumentos na "constante" solar a temperatura média da superfície da Terra tem permanecido estável por vários bilhões de anos. A melhor teoria é que isto tem sido conseguido pela variação da quantidade de dióxido de carbono na atmosfera para regular o efeito estufa. Mas como isto é feito? A Hipótese Gaia afirma que a biosfera ativamente regula isto. Informações mais detalhadas sobre Vênus e Marte podem conter pistas.
  • Quanto mais dióxido de carbono pode ser despejado na atmosfera da Terra antes que ela termine como Vênus?

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Traduzido por Luis Gustavo Gabriel