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Formação do sistema solar (Resumo de Geologia)

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Resumo do trabalho

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1. Formação do sistema solar

1.1. Origem provável do sol e dos planetas

   A teoria atualmente mais aceite, relativamente à formação do Sistema Solar, é a hipótese nebular. Segundo esta hipótese, o Sistema Solar teria sido originado há cerca de 4600 M.a., a partir de uma vasta nuvem de gás e poeiras - a nébula solar -, num processo evolutivo a que se associa a seguinte sequência de acontecimentos:

1º) Formou-se uma nuvem de gases e poeiras, muito difusa, constituída, principalmente, por hidrogénio e hélio e pequenas quantidades de silicatos, ferro e água congelada;

2º) A atração gravítica entre as partículas constituintes da nuvem levou a que esta se contraísse, aumentasse a velocidade de rotação e se tornasse achatada.

3º) No centro da nébula solar, a altas temperaturas concentrou-se a maior parte da massa da nébula e reações nucleares originaram o protossol, e, mais tarde, o sol.

4º) Nas regiões que rodeavam o protossol, a acreção de partículas, deu origem a planetesimais.

5º) A colisão de planetesimais levou à formação de corpos de maiores dimensões e com maior força gravítica, os protoplanetas, que, por continuação da acreção, originaram os planetas.

6º) A diferenciação resultante do movimento dos materiais mais densos para o interior da Terra, por ação da força da gravidade, contribuiu para a atual disposição concêntrica das diferentes camadas que constituem, com valores decrescentes de densidade do centro para a periferia.

   Um aspeto particular deste processo foi a desgaseificação. Este fenómeno, traduzido na libertação de grandes quantidades de vapor de água e outros gases do seu interior, estaria na origem da formação e manutenção da atmosfera primitiva, uma vez que a força gravítica do nosso planeta é suficientemente forte para reter os gases que se libertaram do seu interior.

   A distribuição dos materiais da nébula solar foi condicionada pela distância ao Sol, dando origem a corpos com características diferentes. Assim, perto do Sol, a altas temperaturas, acumularam-se materiais de ponto de fusão elevado, como ferro e silicatos, tendo-se formado os planetas telúricos. Mais longe do Sol, a baixas temperaturas, acumularam-se materiais de baixo ponto de fusão tendo-se formado planetesimais que incorporaram gelo e gases congelados. Formaram-se, nestas regiões, os planetas gigantes.

Resumidamente:

• Contração da nébula solar com aumento da sua velocidade de rotação;
• Achatamento da nébula com o protossol em posição central;
• Condensação dos materiais da nébula em grãos sólidos;
• Acreção de pequenos corpos originando os planetesimais;
• Formação de corpos de maiores dimensões, os protoplanetas, e, mais tarde, os planetas.

1.1.1.  A terra - acreção e diferenciação

   Durante o processo de acreção, a aglutinação de planetesimais fez aumentar a massa da Terra. Quanto mais massa a Terra acumulava, maior se tornava a força gravítica e mais planetesimais eram atraídos e colidiam com a superfície do planeta em formação. Findo o processo de acreção, a Terra apresentava uma distribuição regular de elementos metálicos, silicatos e água. Durante a acreção, verificou-se o aquecimento do planeta. Contribuíram para a produção e retenção de calor os acontecimentos seguintes:

• Impacto de planetesimais: as colisões com a superfície da Terra originavam calor. Este não se dissipava para o espaço na sua totalidade devido a impactos subsequentes. Assim, uma parte do calor resultante dos impactos ficou retida no interior do planeta;
• Contração gravítica: quanto mais massa a Terra acumulava, maior era a pressão no interior do planeta, o que contribuiu para o aumento da temperatura;
• Desintegração radioativa: durante a acreção, a Terra acumulou elementos radioativos, como urânio e potássio. A desintegração de átomos destes elementos liberta energia.

   O calor gerado pelos processos acima referidos terá feito elevar a temperatura do planeta o suficiente para causar a fusão do ferro. O ferro fundido, devido à sua densidade, migrou para o centro do planeta, onde se acumulou, originando o núcleo. Materiais menos densos, como os silicatos, depositaram-se mais à superfície formando o manto e a crusta primitiva. A Terra adquire, assim, uma estrutura interna em camadas concêntricas. A atividade vulcânica intensa dos primeiros tempos da história da Terra terá levado ao derrame de grandes quantidades de lava, que modelaram uma nova crusta, e à libertação de gases, como CO2, H2O, CH4 e NH3. Estes gases, retidos pela força gravítica do planeta, terão formado a atmosfera primitiva. A condensação de grandes quantidades de vapor de água, quando o planeta começou a arrefecer, terá conduzido à formação da hidrosfera.

1.1.2. Factos observados

Este modelo teórico é suportado por uma vasta quantidade de factos observados, dos quais se destacam os seguintes:

• Os planetas mais próximos do Sol são essencialmente constituídos por materiais mais densos e com pontos de fusão mais altos (silicatos, ferro e níquel),enquanto os mais afastados são ricos em elementos gasosos (hidrogénio e hélio). Esta constatação é coerente com a ideia de que terá havido maior condensação de elementos pouco voláteis em regiões com temperaturas elevadas mais próximas do Sol, e aí mantidas pela atração gravítica, e de elementos muito voláteis em regiões mais afastadas, mais frias e de menor interação gravítica com o Sol;
• Todos os planetas realizam movimentos orbitais (translações) regulares, com a mesma direção e quase complanares (realizadas no mesmo plano), o que apoia a ideia de achatamento da nebulosa inicial com uma rotação em torno de um eixo onde se situaria o protossol;
• A datação de vários materiais do Sistema Solar aponta para a mesma idade da Terra e dos restantes corpos do Sistema Solar. Tal observação dá consistência à ideia de um processo de formação simultâneo;
• A existência de meteoritos, asteroides e cometas bem como a observação de crateras de impacto em Mercúrio, na Lua, em Marte e na própria Terra permitem considerar razoável o processo de acreção.

279 Visualizações 31/05/2019

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