Transcript Slide 1 - Unifal-MG

Características físicas
Diâmetro equatorial:
Área da superfície:
Massa:
Densidade média:
Aceleração gravíticaá superfície
(equador):
Velocidade de escape:
Período de rotação:
23h 56m e 4,09966s (sideral)
Inclinação axial:
23,45°
Temperatura á superfície (K):
Planeta Terra
min
méd
máx
184
282
333
Hidrosfera
Atmosfera
Bioesfera
Listoesfera
Litoesfera:
Profundidade
(km)
Camada
Densidade
g/cm³
0–60
Litosfera
—
0–35
… Crosta
2.2–2.9
35–60
… Manto superior
3.4–4.4
35–2890
Manto
3.4–5.6
100–700
… Astenosfera
—
2890–5100
Núcleo externo
9.9–12.2
5100–6378
Núcleo interno
12.8–13.1
Núcleo Sólido
• A massa específica média da Terra é de 5,515 g/cm3 = planeta mais denso
no Sistema Solar.
• Devido à ação da gravidade os objetos muito densos foram sendo empurrados
para o interior do planeta.
• O núcleo é composto em grande parte por ferro (80%), e de alguma quantidade
de níquel e silício.
• Outros elementos, como o chumbo e o urânio, são muitos raros para serem
considerados, ou tendem a se ligar a elementos mais leves, permanecendo
então na crosta.
• O núcleo é dividido em duas partes: o núcleo sólido, interno e com raio de cerca
de 1.250 km, e o núcleo líquido, que envolve o primeiro.
• O núcleo sólido é composto, segundo se acredita, primariamente por ferro e um
pouco de níquel.
• Alguns argumentam que o núcleo interno pode estar na forma de um
único cristal de ferro. Como saber???
Núcleo Líquido
• O núcleo líquido deve ser composto de ferro líquido e níquel líquido (a combinação
é chamada NiFe), com traços de outros elementos.
• A convecção desse núcleo líquido, associada a agitação causada pelo movimento
de rotação da Terra, seria responsável por fazer aparecer o campo
magnético terrestre.
• O núcleo sólido tem temperaturas muito elevadas para manter um campo
magnético (temperatura Curie), mas provavelmente estabiliza o campo magnético
gerado pelo núcleo líquido.
• Evidências recentes sugerem que o núcleo interno da Terra pode girar mais rápido
do que o restante do planeta, a cerca de 2 graus por ano.
Manto
•O manto estende-se de 30 km 2900 km de profundidade.
•A pressão na parte inferior do mesmo é da ordem de 1,4 milhões de atmosferas.
•É composto por substâncias ricas em ferro e magnésio.
•Também apresenta características físicas diferentes da crosta.
•O material de que é composto o manto pode apresentar-se no estado sólido ou
como uma pasta viscosa. Porém, ao contrário do que se possa imaginar, a
tendência em áreas de alta pressão é que as rochas mantenham-se sólidas, pois
assim ocupam menos espaço físico do que os líquidos.
•A viscosidade no manto superior (astenosfera) varia entre 1021 a 1024 pascal
segundo, dependendo da profundidade. Portanto, o manto superior pode deslocarse vagarosamente. As temperaturas do manto variam de 100 graus Celsius (na
parte que faz interface com a crosta) até 3500 graus Celsius (na parte que faz
interface com o núcleo).
Crosta
A crosta (que forma a maior parte da litosfera) tem uma extensão variável
de acordo com a posição geográfica e profundidade de 30 a 70 km.,
Sendo composta basicamente por silicatos de alumínio, sendo por isso
também chamada de SiAl.
Placas tectônicas da Terra[15]
Placa Africana
61,3
Placa antártica
60,9
Placa australiana
47,2
Placa euro-asiática
67,8
Placa norte-americana
75,9
Placa sul-americana
43,6
Placa do pacífico
103,3
Geofísica interna
Analisa a superfície e interior da Terra, fazendo parte os seguintes campos de
estudo:
Geomagnetismo - estudo do campo magnético do planeta;
Geotermometria - Estudo dos processos relacionados à propagação do calor no
interior da Terra, especialmente os fenômenos de desintegrações radioativas e
vulcanismo;
Gravimetria - estudo da direção e intensidade do campo gravitacional terrestre.
Sismologia/Sísmica - Estudo do interior da terra através de ondas elásticas.
Geofísica externa
Estuda as propriedades físicas no entorno terrestre:
Meteorologia - estudo da atmosfera e das alterações climáticas;
Aeronomia - trata da investigação físico-química das camadas superiores da
atmosfera.
Geofísica Espacial - estudo da magnetosfera e interações do vento solar com o
campo magnético terrestre.
Hidrologia - estudo da água planetária (sistemas naturais e artificiais).
Gravimetria
• O gravímetro é um sistema massamola. A atração gravitacional
distende a mola.
• Medidas relativas a um ponto de
referência.
• Outros: queda livre, em vácuo, da
massa. Mediada absoluta.
• Molas de quartzo: elongação
proporcional a gravidadade.
• Antes de medir é feito a correção da
topologia em função de uma
gravidade teórica aproximada para
um elipsóide (forma da terra).
• As anomalias gravitacionais são
causadas por corpos de densidade
diferente do local e profundidades.
Gravimetria
Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE)
Missão
• Medir o campo gravitacional da terra.
• Mapear a terra para se determinar a geóide com precisão e resolução
espacial;
Os dados Proporcionará melhor entendimento nas respectivas áreas:
• Alteração do nível do Mar;
• Formações Vulcânicas;
• Mudanças Climáticas;
• Movimento das Placas Tectônicas;
• Origem de Abalos Sísmicos;
• Circulação Oceânicas
Carga útil
• Gradiômetro de gravidade
• Receptor GPS
• Laser retro refletor
• Gradiômetro de gravidade
– Designado para medir o campo gravitacional da terra com alta
precisão e sem precedente.
– O campo gravitacional da terra é uma força natural devido aos
processos dinâmicos internos da terra e de sua superfície.
– Valor padrão da Aceleração da gravidade é: 9,8072467 m/s².
– Gradiômetro mede as variações do campo gravitacional com
uma precisão de 1mGal.
– Com isso é possível determinar o geóide da terra com uma
precisão de 1 à 2 cm com resolução espacial de 100km.
• Principio de Funcionamento do Gradiômetro de
Gravidade
– Consiste de três pares idênticos de acelerômetros ultra
sensíveis.
– Montado de forma ortogonal para permitir a medida simultânea
da variação do campo gravitacional do espaço.
– Espaçados 50cm
– Atração gravitacional faz com que haja o deslocamento das
molas
– Principio das forças eletrostáticas-flutuando em um
compartimento
– Diferença da aceleração entre os pares de acelerômetros,
deriva o gradiente de gravidade.
• Laser retro refletor
– Permite um rastreio preciso da orbita do Satélite
através de uma rede de estações terrenas, que
recebe os sinais do laser retro refletor do GOCE.
– Consiste de um painel de cubos montado em uma
estrutura hemisférica, designado para refletir a luz
precisamente na direção da fonte de luz,
determinando precisamente a posição do satélite.
Gravimetria do planeta feita pelo satélite GOCE
Topografia dos oceanos segundo a medida gravimétrica do GOCE
Magnetometria
Proteção da terra contra os ventos solares
O campo magnético terrestre depende da coordenada.
É influenciado pela natureza mineral local e pela interação
das partículas carregadas provindas do Sol.
O Magnetrômetro é utilizado na detecção de:
• Jazidas de ferro e magnésio que interagem com o campo
magnético terrestre.
• Mapeamento e localização de sítios
arqueológicos, naufrágios, minas explosivas, tanques,
tambores e de resíduos metálicos ferrosos, etc.
• Em satélites: possui grande sensibilidade - é possível o
mapeamento do campo magnético em detalhes:
alterações iônicas no plasma ionosférico, detectar a
ocorrência das auroras antes de serem observadas.
Monitoramento dos ventos solares.
Geo-radar (Ground Penetrating Radar – GPR)
• propriedade física: permissividade dielétrica;
• princípio: onda eletromagnética refratada e refletida;
• aplicação: caracterização geológica e hidrogeológica,
localização de resíduos
enterrados, localização de dutos e galerias subterrâneas,
cubagem em aterros
e lixões e detecção de contaminação orgânica ou
inorgânica.
Eletromagnético indutivo (EM)
• propriedade física: condutividade elétrica;
• princípio: indução de campo eletromagnético no subsolo;
• aplicação: definição das condições hidrogeológicas naturais,
localização de resíduos, tambores e tanques enterrados, galerias
subterrâneas e delimitação de plumas de contaminação inorgânica.
Eletrorresistividade (ER)
• propriedade física: resistividade elétrica;
• princípio: injeção de corrente no solo;
• aplicação: caracterização hidrogeológica, determinação dos
estratos geológicos, localização de resíduos enterrados e
mapeamento de plumas de contaminantes inorgânicos.
Sísmicos
• Emissão de ondas sísmicas artificiais (distúrbio
mecânico) em sub-superfície ou no mar (geradas por
explosivos, ar comprimido, queda de pesos ou
vibradores).
• Princípio: reflecção e refração das ondas
mecânicas - "ecos“ – em descontinuidades da costa.
Perfilagem de Poços
•São usadas diversos sensores.
•Determinação das diversas informações relativas
às características físicas das rochas e dos fluidos
em seus insterstícios (poros).
•Utilizam a leitura das propriedades das rochas,
que podem ser elétricas, nucleares ou acústicas
(ultra-som).