2016_calorinterno

CALOR INTERNO DA TERRA: Fontes de calor
no interior da Terra; Fluxo de calor interno e
Distribuição de temperatura no interior da
Terra.
Prof.
George Sand L. A. De
França
Introdução

Fontes de calor do sistema solar
•
A energia cinética do impacto dos fragmentos acretados
acabou se transformando em calor.
• Corpos do sistema solar  formados pela agregação de
•
condensados do material original, pelo processo de
acresção.
Emissões de átomos radioativos que constituíram a
matéria prima original. – Energia das partículas ou fótons
também se transforma em calor.
• Isótopos radioativos (p.e: urânio, rádio e potássio) com
meias vidas da mesma ordem do sistema solar, que
contribuem para manter funcionando as máquinas térmicas
responsáveis pela dinâmica interna dos planetas.
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Introdução

O calor gerado depende do volume do corpo
•

Parte do calor do interior do corpo, chegando à
superfície, pode ser irradiada para o espaço
•

Corpos maiores, como os planetas, devem ter gerado
maior quantidade de calor. Calor produzido proporcional ao
volume do corpo do Sistema Solar.
Essa perda é proporcional à superfície do corpo. Logo, a
perda de calor por irradiação é proporcional a superfície do
volume.
Outro fator importante na diferenciação dos planetas
Grau de oxidação que variou com a distância do Sol
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Fluxo de calor do interior da Terra


O aumento de temperatura em direção ao
interior da terra é devido o FLUXO DE
CALOR no interior da terra.
O fluxo geotérmico total corresponde uma
energia de 1,4x1021 Joules por ano.
•
Energia para processos como a movimentação
essencialmente horizontal da litosfera por sobre
astenosfera e a geração do campo geomagnético
deve provir do calor da Terra.
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Fluxo de calor do interior da Terra
Fluxo geotérmico é o produto da variação da
temperatura com a profundidade (gradiente
térmico), pela condutividade térmica das
rochas das camadas.
 Variações de Temperaturas com a
profundidade?

•
Os valores para maiores profundidades acabam
sendo inferidos a partir de outras propriedades
físicas obtidas principalmente da sismologia.
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Transporte de Calor e as temperaturas
no interior da Terra.



Transporte de Calor: Condução ou Convecção
Condução é mais lento, com transferência de energia
de uma molécula para as vizinhas. (sólidos)
Convecção é um processo mais rápido e eficiente, com
movimento de massa, que ocorre nos fluídos, quando
o gradiente térmico, chamado gradiente adiabático.
•
•
A convecção acontece no núcleo externo e também no
manto.
No núcleo externo, é a convecção que provoca movimentos
radiais do fluido condutor, permitindo ações da força de
Coriolis, essenciais para geração do Campo Magnético
Terrestre.
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Temperaturas no interior da Terra.

Informações Diretas
•

Em furos de sondagem na crosta, variação de Temperatura
com a profundidade alcança de 30 a 40ºC por km.
Informações Indiretas
•
Reunindo dados sobre densidade, parâmetros elásticos e
limites entre diferentes fases, através da sismologia,
variações do CMT e informações sobre mecanismo de
geração do geomagnetismo, a distribuição de densidade, a
variação da pressão e a massa total da Terra e a possível
distribuição de materiais radioativos, com valores de fluxo
térmico, elaboraram-se modelos de variação da
temperatura no interior da Terra.
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
Ainda há dúvidas?
•
•
Temperatura entre a base do manto inferior e o topo do núcleo
externo pode ficar entre 800 e ~ 1500ºC. Camada D”
Temperatura dentro do núcleo externo pode ser de ordem de
6000ºC, de 1000 a 1500ºC mais quente.
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Temperatura no interior da Terra.



Acredita-se que o núcleo esteja se resfriando, com
consequentemente aumento de volume do núcleo
interno.
O aumento é da ordem de 25m3/s, poderá liberar 2x1011
Watts, na forma de calor latente de solidificação, que
seria suficiente para manter o dínamo que gera o campo
geomagnético.
Através da tomografia sísmica (sismológica), obtém-se a
distribuição de velocidade com a profundidade.
•
•
A interpretação relaciona as zonas com velocidade sísmicas
maiores que a normal com zonas mais densas e mais frias,
enquanto as zonas com velocidades sísmicas menores são
zonas com rochas menos densas e mais quentes.
Regiões instáveis : Denso afundar e menos denso boiar.
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Temperatura
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A modelagem numérica demonstra que o
material mais frio pode constituir avalanches
muito lentas dentro do manto, que afundam
desde o nível crustal até o manto transicional
ou até a descontinuidade de Gutenberg. Além
disso, deve haver ressurgências de material
quente e menos denso, ascendendo desde a
descontinuidade de Gutenberg até a
superfície. O interior da Terra contém células
de convecção em que o material está em
movimento vertical.
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Referencias
Bibliografia
1. TELFORD, W. M., L. P. GELDART, & R. E.
SHERIFF, Applied Geophysics, 2a Edição.
Cambridge University Press, 1990.
2. TEIXEIRA W., et. al , Decifrando a Terra. São
Paulo: Oficina de Textos, 2003.
3. KEAREY P. & M. BROOKS. An Introduction to
Geophysical Exploration. 2ª. Edição. Blackwell
Science Ltd Editorial.
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