Formação sistema solar1

A TERRA, UM PLANETA
MUITO ESPECIAL
DOCENTE

PEDRO PIMENTA

1. Formação do Sistema Solar. 1.1. Planetas, asteróides e meteoritos. 1.2. Provável
origem do Sol e dos planetas. 1.3. A Terra – acreção e diferenciação.

1. Formação do Sistema Solar.
1.1. Planetas, asteróides e meteoritos.
Diferentes tecnologias nos aproximam do Universo

Composição do Sistema Solar
O Sistema Solar é constituído pelo Sol e pelos corpos que se movem em torno dele,
incluindo os planetas e seus satélites naturais, os planetas anões, os cometas, os
asteróides e outros pequenos objectos.

Representação esquemática de parte do Sistema Solar.

O Sistema Solar integra-se num conjunto mais complexo formado pela galáxia Via
Láctea e esta, por sua vez, é uma pequeníssima parte do Universo.
Sistema Solar, uma pequena parte da Via Láctea

Sol
-

faz parte de uma galáxia denominada Via Láctea;

-

raio próximo de 700 000 Km.

Planetas clássicos
-

são corpos celestes que estão em órbita à volta do Sol;

têm uma massa suficiente para que a própria gravidade seja suficiente para que o
corpo assuma a forma aproximadamente esférica e que tenha atraído para a sua
superfície todos os corpos celestes na vizinhança da sua órbita.
-

Planetas
clássicos

Planetas
anões

Planetas telúricos e planetas gigantes
Diâmetro
(Km)

Massa
volúmica
(g.cm-3)

Principais
compostos
químicos

Período
orbital

Temperatura
aproximada (ºC)

58

4878

5,4

Silicatos,
ferro, níquel

88 dias

-170/+400

Vénus

108

12104

5,3

Silicatos,
ferro, níquel

224,7 dias

+460

Terra

150

12757

5,5

Silicatos,
ferro, níquel

365, 3 dias

-60/+60

Marte

228

6794

3,9

Silicatos,
ferro, enxofre

687 dias

-100/+20

Júpiter

778

142803

1,3

Hidrogénio,
hélio

11,9 anos

-140

Saturno

1427

120002

0,7

Hidrogénio,
hélio

29,5 anos

-160

Úrano

2871

50800

1,2

Hidrogénio,
hélio

84 anos

-180

Neptuno

4497

48600

1,7

Hidrogénio,
hélio

164,8 anos

-200

Planetas

Gigantes

Telúricos

Mercúrio

Distância
média ao Sol
(milhões de
Km)

Planetas telúricos, menores, terrestes
Mercúrio, Vénus, Terra e Marte

ou

interiores

Planetas gigantes

ou

gasosos

Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno
Os planetas gigantes ou gasosos situam-se a grande distância do Sol e possuem
grandes dimensões.

Planetas telúricos e planetas gigantes
Planetas

Telúricos
(Mercúrio, Vénus, Terra e Marte)
São essencialmente
materiais sólidos.

constituídos

por

Gigantes
(Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno)
Possuem diâmetros bastante superiores aos
dos planetas telúricos.

Características

Provavelmente têm um núcleo metálico.

Têm baixa densidade.

Têm um diâmetro inferior ou próximo do
diâmetro da Terra.

São essencialmente formados por gases.

As atmosferas, quando existentes, são
pouco
extensas
relativamente
às
dimensões dos respectivos planetas.

Possuem um pequeno núcleo.

Os
movimentos
de
descrevem são lentos.

Movem-se com maior velocidade.

Possuem poucos
nenhum.

rotação

satélites,

ou

que
mesmo

Têm, na generalidade, inúmeros satélites.

Planetas anões
-

são corpos celestes que estão em órbita à volta do Sol;

têm massa suficiente para que as forças de gravidade lhe permitam assumir a forma
esférica;
-

-

não atraíram pequenos corpos celestes na vizinhança à volta da sua órbita;

-

não possuem uma órbita desimpedida;

-

Plutão passa a incluir-se neste grupo.

os planetas anões que se localizam para lá de Neptuno, também designados
transneptunianos, localizam-se numa região exterior do Sistema Solar, conhecida como
cintura de Kuiper;
-

são constituídos por materiais gelados e possuem órbitas muito inclinadas, com grande
excentricidade e períodos orbitais superiores a 200 anos.
-

Pequenos corpos do Sistema Solar
incluídos a maior parte dos asteróides, os cometas e a maior parte dos corpos que
estão para além da órbita de Neptuno.
-

Asteróide

Cometa

Asteróides
-

são corpos rochosos de pequenas dimensões;

movem-se, geralmente, entre a órbita de Marte e a de Júpiter, constituindo a chamada
cintura de asteróides.
-

Cometas
-

são corpos com órbitas geralmente muito excêntricas relativamente ao Sol;

-

são constituídos essencialmente por água, gases congelados e poeiras rochosas;

-

com diâmetro compreendido entre 1 Km e 10 Km;

-

são os corpos mais primitivos do Sistema Solar.

Cometa
é formado por uma parte sólida, o núcleo, com cerca de 10 Km de diâmetro, que é
constituído por partículas de silicatos e por uma mistura de gases congelados
(dióxido de carbono, metano, amoníaco, etc.);
-

quando o núcleo se aproxima do Sol, a radiação solar faz sublimar o gelo da superfície
do núcleo e libertam-se gases que formam uma aura, a cabeleira, à volta do núcleo,
que atinge entre 105 e 106 Km;
-

forma-se ainda a cauda, que se dirige em sentido contrário à posição do Sol e que é
constituída pelos gases e pelas poeiras libertadas do núcleo.
-

Cabeleira

Núcleo

Cauda

em cada passagem nas proximidades do Sol os cometas perdem um pouco do material
que os forma;
-

acabam por se desagregar numa infinidade de partículas que podem intersectar a
órbita da Terra e originar as chamadas chuvas de estrelas.
-

Meteoróides
-

corpos de dimensões variáveis vindos do Espaço;

partículas minúsculas que se vaporizam ao entrarem na atmosfera terrestre, deixando
apenas um rasto luminoso chamado meteoro;
-

por vezes, os meteoróides são tão grandes que, ainda que parcialmente vaporizados,
conseguem atingir a superfície da Terra, denominando-se meteoritos;
-

grande parte dos meteoritos provém de cometas ou de corpos da cintura de
asteróides;
-

as chuvas de meteoritos resultam de cometas que, ao aproximarem-se do Sol, se
desintegram parcialmente.
-

os fragmentos podem ser projectados para fora da órbita do cometa, entrar no
campo gravítico da Terra e ser atraídos por ela, projectando-se sobre a sua superfície;
-

ao entrarem na atmosfera, e devido ao atrito desenvolvido, aquecem, tornam-se
incandescentes e chocam com o solo, originando crateras de impacto.
-

-

os meteoritos trazem-nos informações sobre a evolução primordial da Terra;

-

são testemunhos da origem do Sistema Solar;

-

os meteoritos são classificados com base na composição e textura.

Meteoritos

Siderito

Siderólito

Constituído por uma liga
de ferro e níquel.

Formado por 50% de uma
liga de ferro e níquel e por
50% de silicatos.

Aerólito
Essencialmente
por silicatos.

formado

Condrito

Acondrito

Com côndrulos.

Sem côndrulos.

1.2. Provável origem do Sol e dos planetas.
Teoria Nebular reformulada
A nebulosa solar, ao contrair-se por acção
gravítica entre os seus constituintes, teria
originado o Sol, no centro, e um disco
protoplanetário à sua volta.

No disco protoplanetário ter-se-iam verificado
colisões entre as partículas que agregando-se, isto
é, acreccionando, teriam originado corpos rochosos
cada vez maiores designados planetesimais.

Os cometas e alguns asteróides são restos desses
planetesimais, sendo dos mais antigos corpos do
Sistema Solar.

Nébula – formada por gases e uma poeira.

Os primeiros planetas telúricos teriam
aparecido nas zonas mais densas do disco
proto-planetário, isto é, mais próximo do
Sol.
A radiação solar impediu a incorporação dos
elementos menos densos na constituição dos
planetas telúricos, ficando esses planetas a
ser constituídos por elementos mais densos,
como o ferro, o níquel, o oxigénio e o silício.

O aumento da massa de alguns planetesimais
permitiu a retenção de uma atmosfera.

Os grandes planetas encontram-se mais afastados
do Sol e isto foi consequência da radiação solar,
que afastou da sua vizinhança a maior parte dos
elementos químicos menos densos, como o
hidrogénio e o hélio, no estado gasoso.
Devido à grande distância ao Sol, os gases
passaram, em grande parte, ao estado sólido.


Os planetas que se encontram mais
próximos do Sol são essencialmente
constituídos por materiais de pontos de
fusão mais alto.

Deste modo, Mercúrio, Vénus, Terra e Marte
são pequenos e rochosos, formados essencialmente por silicatos e ferro, possuindo atmosferas pouco densas (ou mesmo rarefeitas)
destituídas de hidrogénio.

Os planetas gasosos, que se condensaram a
temperaturas mais baixas, são ricos em
elementos voláteis.
Júpiter e Saturno são constituídos por
materiais pouco densos da nébula solar
primitiva, como o hidrogénio e o hélio.
São pobres em metais e silicatos e a sua
composição é idêntica à do Sol

A teoria nebular
observáveis, como:

reformulada é coerente com grande parte dos facto

-

uma idade idêntica para todos os corpos do Sistema Solar;

-

a regularidade das órbitas planetárias, que são órbitas elipsóides, quase circulares:
•
•
•
•

todas as órbitas são quase complanares, formando um disco;

os movimentos dos planetas nas suas órbitas são todos no mesmo sentido;
os planetas têm movimentos de rotação no mesmo sentido, excepto Vénus e Úrano;
a densidade dos planetas mais próximos do Sol é superior à dos planetas mais
afastados, o que está de acordo com a posição em que se formaram numa nébula em
rotação.

No entanto, existem alguns dados que ainda não estão clarificados. Por exemplo, a
baixa velocidade de rotação do Sol.

-

1.3. A Terra – acreção e diferenciação.
A Terra – acreção

e

diferenciação

Durante a acreção, a Terra poderia ter começado a aquecer devido ao efeito de três
fontes caloríficas diferentes:
1- Impactos dos planetesimais

2- Compressão
3- Desintegração radioactiva

1- Impactos dos planetesimais
-

a energia cinética era convertida em calor aquando do impacto de planetesimais;

-

parte desse calor ficava retida no planeta em formação.

2- Compressão
as zonas internas do planeta eram comprimidas sob o peso crescente da
acumulação de novos materiais;
-

o calor resultante da compressão não podia irradiar para o Espaço devido à baixa
condutividade das rochas;
-

como resultado, o calor acumulava-se e a temperatura aumentava no interior da
Terra.
-

3- Desintegração radioactiva
energia emitida na desintegração de elementos pesados, urânio e tório, e de uma
pequena fracção de átomos de potássio.
-

Diferenciação
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.

Sendo o ferro mais denso que os
outros elementos comuns, teve
tendência para movimentar-se na
direcção do centro do planeta,
deslocando-se, em contrapartida,
os materiais menos densos para a
superfície.
O ferro constitui cerca de um
terço da massa da Terra.

A fusão e o aprofundamento do
ferro conduziram à formação de
um núcleo inicialmente líquido no
centro.

Durante a formação do núcleo
ocorreu um aquecimento suficiente para elevar a temperatura da
Terra, o que teria causado a fusão
de uma grande parte dos seus
materiais. Os materiais menos
densos migraram para a superfície, arrefeceram e originaram a
crosta primitiva.

Formação da atmosfera e a hidrosfera na Terra primitiva
Crosta recém-formada

Fenómenos de vulcanismo

Derrame de lava e libertação de grandes quantidades de gases

Vapor de água libertado ter-se-ia condensado por
arrefecimento, originando abundantes chuvas

Formação dos
oceanos primitivos

Durante os fenómenos de
magmatismo ter-se-ia Formado a
atmosfera primitiva

Bibliografia
Galopim de Carvalho, A. M. & Galopim, N. (1993). A vida e morte dos dinossáurios.
Gradiva – Publicações, L.da
Grotzinger, J., Jordan, T.H. & Siever, R., (2005). Understanding Earth. (5 th edition)
W.H. Freeman and Company, New York.

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