Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Estrutura interna da Geosfera Docente: João Baptista Discentes: Ana Carvalho nº54452 Cátia Lopes nº53157 Turma: 2 Vila Real, 8 de Abril de 2013 1 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Índice Introdução………………………………………………………………………. … 3 Como surgiu a estrutura interna da terra ……………………………………….4 Estrutura interna da geosfera …………………………………………………… 5 Modelo geoquímico ……………………………………………………….6 Modelo físico ……………………………………………………………… 7 A camada «D» …………………………………………………………………… 8 Actividade experimental ………………………………………………………… 9 Conclusão…………………………………………………………………………. 10 Bibliografia…………………………………………………………………………. 11 2 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Introdução Ao longo das últimas décadas, as ciências da terra têm vindo a evoluir rapidamente e estão agora capazes de projectar modelos científicos que podem contribuir para a reconstituição do interior da geosfera, bem como a previsão de processos na geosfera. O nosso planeta é um plante único no sistema solar, sendo uma das suas características a presença de vida. A compreensão do dinamismo terrestre está relacionada com o conhecimento da sua estrutura. Esses conhecimentos provêm de observações directas no campo, de estudos laboratoriais e ainda através de métodos indirectos. Apesar dos grandes avanços da tecnologia o conhecimento do interior da terra ainda é limitado. A estrutura e os processos do interior da Terra podem parecer indiferentes das nossas preocupações diárias, mas no entanto têm grande importância no que diz respeito às necessidades mais básicas da humanidade. Posto isto o que nós pretendemos com este trabalho é dar a conhecer um pouco da estrutura interna da geosfera, através duma actividade experimental fácil e acessível a todas as idades. 3 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Como surgiu a estrutura interna da terra Crê-se que o planeta terra se tenha formado no interior de uma nebulosa solar quente constituídos por gases e sólidos em forma de poeira, a partir de componentes químicos mais refractários, que se condensaram a temperaturas muito elevadas. Os elementos químicos mais abundantes no nosso planeta são muito restritos, são eles: ferro, oxigénio, silício, magnésio, níquel, enxofre, alumínio e cálcio. Esses elementos constituem cerca de 90% da massa do nosso planeta. Durante o processo de formação da terra as partículas de poeira colidem e unem-se umas às outras. Devido às colisões surgem os planetesimais, depois de muitas colisões, surgem os protoplanetas. A energia dessas colisões leva ao aquecimento dos copos. É possível fazer um cálculo da temperatura da terra e de como isso teria influenciado os primeiros tempos da sua existência. Como o ponto de fusão de uma substância aumenta com a profundidade, visto que a pressão também aumenta, a determinada profundidade o ferro começa a fundir.O ferro é mais denso em relação aos outros elementos, sendo assim teve tendência para movimentar-se para o centro do planeta e em contrapartida os materiais menos densos vierem para a superfície. A fusão e o aprofundamento do ferro levaram à formação de um núcleo que inicialmente era líquido no centro. Durante a formação do núcleo, ocorreu um aquecimento suficiente para levar a temperatura da terra para cerca de 2000ºc, o que levou a fusão de uma grande parte dos seus materiais. Os materiais menos densos foram para a superfície, onde arrefeceram dando origem à crosta primitiva. 4 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Estrutura interna da geosfera O conhecimento acerca do interior da terra é um tema que ainda continua muito enigmático, apesar de todas as investigações que se têm feito nesta área. As informações sobre a estrutura interna da geosfera são obtidas através de simulações e métodos indirectos. A terra é considerada um planeta organizado em camadas concêntricas. A partir da segunda metade do século XX, através do contributo de dados geofísicos (pressão, temperatura, densidade dos materiais, velocidade das ondas sísmicas e composição dos meteoritos), foram surgindo modelos mais consistentes sobre a estrutura do Globo terrestre. Actualmente são aceites dois modelos: modelo geoquímico e modelo físico. 5 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Modelo geoquímico De acordo com a sua composição a terra é constituída por três unidades estruturais concêntricas: crusta, manto e núcleo, separadas por superfícies de descontinuidade. Zonas Composição Espessura/limites Densidad e média Diversidade de rochas: Ao nível dos continentes, desde a Constituída magmáticas, nomeadamente superfície até à descontinuidade do por: Si, O, granodioritos; Al, Mg e Fe sedimentares; formando a zona espessura, podendo atingir 70 km ou superficial. mais Menos densa e geologicamente montanhosas. Crusta Continental metamórficas; – Mohorovicic ao 30 nível a 40 das km de 2,7 cordilheiras mais antiga. Oceânica Zona mais superficial- basaltos; Forma os fundos oceânicos, até à zona mais inferior- gabro profundidade da descontinuidade de Mais densa e mais jovem que a Mohorovicic- 5 a 10 km de espessura. 3,0 continental. Manto Superior Essencialmente peridotito, de 3,3 Minerais mais densos do que a Desde 660km de profundidade até 5,5 olivina e piroxenas. cerca de 2883 km (descontinuidade de Constituído rocha ultrabásica rica em olivina por: Si, O, e piroxenas. Al, Mg e Fe Inferior Desde a descontinuidade Mohorovicic até cerca de 660 km. Gutenberg) Núcleo Externo Constituído por Fe Ferro cerca de 12 % de níquel, Desde sílica, enxofre, potássio. Gutenberg a descontinuidade (2883 km) até de 9,9 a 12,2 à descontinuidade de Lehmann (5140 e km). Ni. Interno Ferro e 10 % a 20 % de níquel. Desde a descontinuidade de Lehmann (5140 km) até ao centro. 6 12,6 a 13,0 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Modelo físico De acordo com as propriedades físicas admite-se que a terra é dividida em: litosfera, astenosfera; mesosfera; e endosfera que se divide em núcleo externo e núcleo interno. Zonas Litosfera Propriedades físicas (rigidez) Limites/Espessura (média) Ao nível dos continentes, desde a Continental superfície até cerca de 250 km de Materiais sólidos e rígidos. profundidade. Espessura variável de 125 km a 250 km. Engloba a crusta continental e a parte mais externa do manto. Ao nível dos oceanos, desde a Oceânica superfície até cerca de 70 km, Materiais sólidos e rígidos. podendo atingir 100 km. Engloba a crusta oceânica e a parte mais externa do manto. Astenosfera Materiais globalmente sólido, mas Desde a base da litosfera até uma menos rígidos, com comportamento profundidade ainda desconhecida. plástico e deformável. Materiais sólidos e rígidos. Mesosfera Desde a base da astenosfera até 2883 km. Endosfera Núcleo Materiais líquidos. Desde 2883 km (descontinuidade de externo Gutenberg) até 5140 km (descontinuidade de Lehmann) Núcleo interno 7 Materiais sólidos e rígidos. Desde 5140 km (descontinuidade de Lehmann) até ai centro. Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida A camada D Na transição entre o manto inferior e o núcleo externo admite-se que existe uma zona muito activa, e enigmática, designada de «camada D». Esta camada tem uma espessura variável, em algumas zonas parece até que desaparece, e em determinados locais estende-se por mais de 300km. Há geofísicos que acreditam que esta camada é a chave para compreender o dinamismo interno do nosso planeta. As suas propriedades físicas influenciaram processos geodinâmicos em grande escala, exemplo disso são as correntes de convecção do manto que são responsáveis pelo movimento das placas litosféricas. Algumas experiências realizadas em laboratórios mostram que ligas ricas em ferro reagem com os compostos rochosos originando deste modo novas ligas. Admite-se ainda que os líquidos muito densos do núcleo externo atravessam a rocha base do manto por capilaridade, muitas vezes dezenas ou centenas de metros num intervalo de tempo na ordem de um milhão de anos, podendo aí provocar diferentes reacções onde há um empobrecimento em ferro das rochas existentes na base do manto através da dissolução dos óxidos de ferro no líquido que atravessa. A energia térmica que «foge» do núcleo aquece as rochas que estão na base do manto, provocando assim instabilidades crescentes responsáveis pelas correntes de convecção do manto que tendem a «espalhar» o ferro em algumas zonas e noutras zonas tende a concentrar o ferro, sendo assim esta é uma das explicações possíveis para a variação de espessura existente na «camada D». A espessura da «cada D» por sua vez vai controlar a quantidade de energia que é transmitida do núcleo para o manto. 8 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Actividade experimental Através do modelo experimental seguinte é possível «observar» as diferentes camadas que constituem o nosso planeta. Material necessário Barro; Bola de esferovite; Tintas Procedimento 1. Começamos por delinear 2. Seguidamente molda- 3. Depois de moldar o barro cobrimos toda a a parte que iremos retirar e se o barro até ter a superfície da bola de esferovite até termos uma retiramos; consistência desejada, camada uniforme; 4.Para finalizar pintamos o nosso globo pintando as diferentes camadas com cores diferentes. 9 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Conclusão Com este trabalho tivemos a oportunidade de consolidar um pouco mais o nosso conhecimento acerca da estrutura interna da terra através de uma actividade prática de fácil execução. Cada vez mais é importante desenvolver a criatividade e a imaginação das crianças e com este trabalho isso é possível. Através deste trabalho conseguimos juntar o factor aprendizagem com a parte lúdica. O que por vezes se podia tornar uma matéria desinteressante através desta actividade torna-se mais interessante levando a que os alunos fiquem mais empenhados. Posto isto é importante desenvolver actividades práticas com as crianças. 10 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Licenciatura em Educação Básica Ciências da Terra e da Vida Bibliografia http://cilenebonfim.com/wp-content/uploads/2012/08/A-queda-do-planetaterra.jpg http://www.sbpcnet.org.br/livro/60ra/textos/CO-UmbertoCordani.pdf http://3.bp.blogspot.com/_5hhytuEr8gk/R5k_JvbFP8I/AAAAAAAAAQ8/FWKXfB beqhE/s1600-h/Os+segredos+da+camada+D.jpg http://viveraterra.blogspot.pt/2011/09/camada-d.html http://rusoares65.pbworks.com/f/1324943380/4288957186_d5cda59b52.jpg http://pt.wikipedia.org/wiki/Evolu%C3%A7%C3%A3o_da_vida_e_forma%C3%A 7%C3%A3o_da_Terra http://www.infopedia.pt/$formacao-da-terra http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/origem-da-terra/origem-da-terra.php http://www.astrosurf.com/aviscosmos/p12.htm http://chc.cienciahoje.uol.com.br/o-que-diz-a-teoria-do-big-bang/ http://www.sofisica.com.br/conteudos/curiosidades/bigbang.php 11 Documentos utilizados nas aulas pelo docente