A Lua é o "nosso" satélite, um pouco a nossa segunda casa no espaço. É o segundo objecto mais brilhante nos céus. Relativamente à génese da Lua, os dados mais recentes, obtidos pela análise das rochas lunares, conduziram-nos à teoria hoje mais geralmente aceite: a do impacto. Esta teoria supõe que a Terra chocou com um objecto pelo menos tão grande como Marte, tendo-se formado a Lua a partir do material então ejectado da Terra. A sua proximidade da Terra [em média 384- 4-00 km] fez com que fosse o primeiro objecto da exploração planetária. Foi o primeiro objecto extraterrestre onde pousou uma sonda [a sonda soviética Luna 2, em 1959) e, claro, até ao momento, o único a ser visitado por seres humanos. Foi também o único objecto extraterrestre onde se colheram amostras de solos e rochas (um total de 382 kg), depois trazidas para análise para a Terra, onde, 30 anos depois, continuam a ser estudadas.
Instituto Geofísico da Universidade de Coimbra (adaptado)
Como seria a Terra se a Lua nunca tivesse existido?
Há 50 mil anos, o local era uma planície florestal habitada por mamutes, preguiças gigantes e outros animais da era glaciar. Num instante uma abrasadora massa de ferro-níquel com 45 metros de diâmetro e 300 mil toneladas despedaçou o solo arenítico, disparando seixos e ferro fundido num raio de quilómetros. Tudo o que resta actuamente do cataclismo é um precipício com 1,2 quilómetros de largura por 175 metros de profundidade.
Um meteorito com meio quilo de peso caiu na horta de uma professora, na aldeia de Krichev, a leste da Bielorrússia, e deixou uma cratera de um metro de profundidade e quarenta centímetros de diâmetro. A professora Yekaterina Privalova estava na horta quando ouviu um barulho ensurdecedor e, assustada, correu para dentro de casa. Depois, segundo a professora, alguma coisa caiu na horta com uma força terrível. Com a ajuda dos vizinhos, a docente extraiu da cratera uma rocha redonda de cor prata opaca e muito quente. O meteorito foi doado ao museu da escola de Krichev.
Agência Espacial Europeia quer lançar satélite para exploração da Terra o mais tardar em Fevereiro 24.10.2008 - 12h28 AFP
O lançamento do satélite europeu Goce, de exploração da Terra, já foi adiado três vezes, desde a data inicial de 10 de Setembro. Hoje, a Agência Espacial Europeia (ESA) anunciou que o lançamento deverá acontecer, o mais tardar, em Fevereiro de 2009.“As causas da anomalia do sistema de orientação e navegação já foram identificadas”, informa a ESA em comunicado, acrescentando que “as alterações necessárias (...) demorarão, no mínimo, dois meses de trabalho suplementares pelo fabricante” de foguetões Rockot.A data exacta do lançamento só será decidida quando as correcções forem testadas e validadas.Pesando uma tonelada, o Goce (Missão de Estudo da Gravidade e da Circulação Oceânica em regime estável) vai estudar o campo de gravidade terrestre e permitir estabelecer uma representação altimétrica da superfície do nosso planeta, com uma resolução e precisão inéditas.Esta será a primeira missão do Programa de Exploração da Terra lançado pela ESA para estudar a atmosfera terrestre, a biosfera, a hidrosfera, a criosfera e o interior do globo.
Nunca eu pensei beber tanta água! E talvez por tanto beber, achei interessante contar a possível origem deste fluido.
A água é uma das assinaturas do nosso planeta. Do Planeta Azul, do Planeta da Vida.
Mas qual a proveniência desta água? Alguns estudos da astrofísica admitem que a sua proveniência está nos impactes com corpos ricos em água existentes nos limites do sistema solar. A vida no nosso planeta evoluiu na água, uma relação de átomos de oxigénio e hidrogénio, que deu origem ao código químico mais importante – H2O.
Cerca de 70% da superfície da Terra está coberta de água. 80% de frutos e vegetais são constituídos por água. Os nossos corpos são cerca de 50-70% de água e por dia perdemos cerca de 2,5 litros de água. 65% desta água é removida através da urina e fezes, 20% através de secreções e 15% pelos nossos pulmões.
De onde vem esta água? Qual a sua origem?
A água e a origem da vida são dois dos temas mais intrigantes e misteriosos da nossa história evolutiva. Carl Sagan de uma forma poética dizia que éramos “pó de estrelas”, tendo em mente todo o processo de génese da geosfera. Mas neste quadro poético, a Terra quando se formou poderia ter pouca água ou mesmo nenhuma água. A hidratação ocorreu a partir dos cometas e de asteróides ricos em água. O berço destes corpos é a Cintura de Kuiper (situada para além de Neptuno) e da Nuvem de Oort, nos confins do Sistema Solar. Os cometas são um dos mais primitivos membros do nosso Universo, e devido ao seu pequeno tamanho e à sua “antiguidade”, não têm sofrido muitas alterações químicas; são “fósseis congelados” de um passado remoto. Os asteróides são mais numerosos e contêm um pouco de água, apesar da sua constituição ser rica em rocha e metal. A primeira entrega de água ao nosso planeta parece ter ocorrido há cerca de 4 biliões de anos, através de um intenso bombardeamento de corpos celestes. Este episódio terá sido comum para todos os planetas telúricos. Um destes ataques conhecido, por cataclismo lunar, um período de intenso bombardeamento registado na superfície da Lua.
A Terra terá recebido entre 13 a 500 vezes mais bombardeamentos. A diferença para a Lua, não reside apenas no número de colisões, mas no facto da Terra ao contrário da Lua ter sido capaz de reter a água e a Lua ter deixado escapar esta molécula para o espaço. Os defensores desta teoria referem que muitos destes cometas terão tido origem numa determinada região da nébula solar, algures nas proximidades dos planetas gasosos, Neptuno, Saturno e Júpiter. Possivelmente nesta região poderão ter ocorrido enriquecimentos em seis dos gases nobres, dando origem a diferentes “tipos de águas” e possibilitando assim o aparecimento de vida na Terra. Físicos, utilizando espectrometria descobriram que os planetas do sistema solar e os cometas apresentam uma assinatura característica para a água. Nas profundezas do espaço alguma da água que se forma, incorpora o isótopo deutério, dando origem ao que se designa “água pesada”. Esta água apesar de ser semelhante em sabor e cheiro, tem um ponto de fusão mais alto e um ponto de solidificação próximo dos 3.8ºC. A Terra apresenta uma razão D/H típica de 1:6600. Têm sido medidas estas assinaturas nos diferentes corpos celestes, através das sondas. Trata-se de um processo simples em termos físico-químicos, mas a sua explicação sai um pouco fora deste meu post, se quiserem explicar num comentário, tenham o prazer, eu agradeço.
Medir as razões de deutério/hidrogénio é uma das formas de compreender a formação e desenvolvimento dos cometas, assim bem como seguir o seu rasto no sistema solar. Os cometas são constituídos por água, gases nobres, assim bem como um cocktail de outros produtos químicos tais como silicatos, carbono e poeira interestelar. Um dos componentes mais intrigantes dos cometas são, os aminoácidos. Estes são os “tijolos” da actividade biológica. Projectando-se sobre o nosso planeta a velocidade de 120 000 quilómetros por hora, estes “presentes químicos” representaram o nascimento dos oceanos e da nossa própria origem. As propriedades físicas e químicas da água são únicas. Da próxima vez que pegar num copo de água mineral, talvez seja agradável imaginar que temos na mão um dos primeiros emigrantes do nosso planeta, participando em todos os ciclos, estando presente em todos os subsistemas. Da sua origem misteriosa nos confins do sistema solar, foi esta água que tornou a Terra fecunda de vida.
Os planetas clássicos são corpos celestes que estão em órbita à volta do Sol; têm 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. Os planetas, segundo as características físicas e químicas que apresentam, podem ser classificados em dois grandes grupos: planetas telúricos e planetas gigantes ou gasosos. Os planetas telúricos são assim chamados devido às semelhanças que apresentam com a Terra. Os planetas gasosos situam-se a grande distância do Sol e possuem grandes dimensões. Em torno da maior parte dos planetas orbitam numerosos corpos, especialmente em torno dos planetas gigantes, que se designam por satélites. A Lua é o único satélite da Terra.
Planetas anões - Segundo a UAI, são corpos celestes que estão em órbita à volta do Sol; têm massa suficiente para que as forças de gravidade lhes permitam assumir a forma esférica, mas, no entanto, não atraíram pequenos corpos celestes na vizinhança à volta da sua órbita e não são satélites. Plutão passa a incluir-se neste grupo, bem como Éris. Plutão deixou de ser considerado planeta pelo facto de não se verificar a terceira condição. Algumas críticas são levantadas já a este critério de classificação, pois não foi completamente definido o que é:
forma quase esférica;
eliminação de todos os corpos susceptíveis de se deslocarem nas proximidades.
No ano de 2009 realizar-se-á uma nova reunião da UAI no Rio de Janeiro e talvez haja outras posições a considerar. Até lá são de respeitar as normas de União Astronómica Internacional.
A Terra e os outros planetas telúricos
Os planetas telúricos (Mercúrio, Vénus, Terra e Marte) têm diversas características comuns apresentando, contudo, diferenças importantes.
Nos últimos 35 anos duas revoluções concomitantes ocorreram nas Ciências da Terra, alterando as concepções sobre o modo como se comportam os planetas. Uma foi a tectónica de placas, a outra resultou da visão unificadora proveniente da exploração espacial. Relativamente aos planetas telúricos, apesar das características comuns, foi possível identificar, entre outras, diferenças no que se refere à sua actividade.
Manifestações da actividade geológica
A actividade geológica dos planetas telúricos manifesta-se de modos diversos: por sismos, por vulcões e por movimentos tectónicos, sendo a Terra um dos mais activos. A actividade geológica revela-se de formas muito diversas. Alguns dos agentes modificadores são de origem interna e outros são de origem externa.
Na Terra, a energia solar é o "motor" que acciona os agentes atmosféricos res-ponsáveis pela meteorização e erosão. A presença de água é, sem dúvida, um dos principais intermediários dessas transformações dos materiais terrestres. Ocasionalmente também a Terra pode experimentar o impacto de corpos de dimensões diversas, responsáveis pela formação de crateras de impacto, muitas vezes com subsequentes fenómenos de magmatismo. A actividade terrestre manifesta-se também de forma mais ou menos violenta pelos sismos, vulcões e movi-mentos das placas tectónicas. Devido a este movimento, a litosfera é reciclada lateralmente, sendo gerada nos limites divergentes e destruída nos limites conver-gentes, o que determina que grande parte da sua superfície, em especial a corres-pondente aos fundos oceânicos, apresente uma idade inferior a 200 M.a.
Os fenómenos vulcânicos e sísmicos, relacionados com a mobilidade da litosfera, são consequentemente intensos. Mercúrio e Marte podem ser considerados planetas geologicamente inactivos. No caso de Mercúrio, grande parte da superfície que o recobre apresenta cerca de 4000 M.a., ou menos, tendo a sua evolução terminado aproximadamente há 3000 M.a. A história de Marte é um pouco mais longa, mas tudo indica que essa evolução terá estacionado há cerca de 2000 M.a. Em todos estes planetas podem ser encontrados vestígios de actividade vulcânica, possivelmente desencadeada pela energia cinética de impactos meteoríticos. O calor desenvolvido teria sido suficiente para originar importantes fenómenos de magmatismo. Relativamente a Vénus, esperava-se que este planeta apresentasse grandes semelhanças com a Terra. É quase do mesmo tamanho e certamente com uma composição semelhante, excepto no que se refere à presença de água e à composição atmosférica. A atmosfera de Vénus é muito mais densa do que a atmosfera terrestre, devido à presença de grande quantidade de CO2. O CO2 é um gás que provoca um efeito de estufa, isto é, a energia solar que penetra na atmosfera venusiana permanece sob a forma de calor, elevando a temperatura a cerca de 430 °C. O vulcanismo domina toda a superfície de Vénus, que apresenta muito poucos sinais de erosão. Os mantos de lava e as numerosas falhas apresentam-se como se se tivessem acabado de formar. Toda a superfície parece ter a mesma idade geológica, aparentemente cerca de 500 M.a. Isto significa que a superfície de Vénus só regista cerca de 10% da sua idade geológica. Em Marte existem vestígios de intensa actividade vulcânica. É neste planeta * que se encontra o maior vulcão de todo o Sistema Solar, o monte Olimpo, com 550 km a 600 km de base e 26 km de altura. Apesar de na actualidade não existir água no estado líquido, a superfície de Marte é sulcada por estruturas geológicas provavelmente originadas por correntes líquidas em tudo semelhantes a uma rede hidrográfica com uma nascente, um sistema de afluentes, meandros, ilhas, etc. Os robots Spirit e Opportunity encontraram inúmeros vestígios da existência de água, no passado, em Marte, como, por exemplo, a ocorrência de sulfatos, nódulos de hematite e outros minerais cuja génese depende da existência de água. Os cientistas admitem, então, que devem ter existido em Marte condições climáticas muito diferentes das actuais. Certamente que no futuro ainda teremos grandes surpresas com os resultados das investigações a levar a cabo no planeta Marte. Algumas das características referidas relativamente aos planetas telúricos, como, por exemplo, a história da evolução climática e a não existência de reciclagem da litosfera, que parece ser feita de modo diferente da que ocorre na Terra, continuam por explicar à luz da teoria nebular. A origem e evolução do Sistema Solar é um assunto que continua em investigação. Certamente outras respostas surgirão e, eventualmente, também novas formas de encarar os problemas.
Em Síntese
Na Terra, a mobilidade da litosfera determina que grande parte da sua superfície, em especial a correspondente aos fundos oceânicos, apresente uma idade inferior a 200 M.a. Esta mobilidade determina ainda uma grande actividade sísmica e vulcânica.
Mercúrio e Marte são, na actualidade, planetas geologicamente inactivos: não têm tectónica de placas e a actividade vulcânica que eventualmente possam manifestar relaciona-se com impactos meteoríticos.
Marte foi activo durante um período bastante longo. A sua actividade manteve-se até há cerca de 2000 M.a.
Vénus parece ainda activo, com reciclagem na litosfera, mas não da mesma forma que a Terra.
Bibliografia
SILVA, A.D. e outros (2007). Terra, Universo de vida, 10/11º (ano 1). Porto. Porto Editora
Se tivesse que escolher uma outra casa para além da minha Terra, gostava de Saturno.
Nuno Correia
O sistema solar é constituído por oito planetas principais, por planetas anões, por planetas secundários, cometas, asteróides e por uma estrela que dá o nome ao sistema, o Sol. O nosso sistema solar pertence a uma organização planetária superior, a galáxia Via Láctea ou Estrada de Santiago, uma das muitas galáxias que constituem o Universo.
As dificuldades encontradas no estudo do Universo têm forçado os investigadores espaciais a desenvolver novos materiais, novas formas de ter acesso ao Universo. Os telescópios, que permitem estudar os planetas do sistema solar, as naves espaciais, que permitem transportar pessoas e materiais para o Espaço, as sondas, que permitem recolher dados científicos, as estações espaciais, que permitem um maior tempo de contacto entre pessoas e o espaço onde se encontram, são algumas das tecnologias que se têm vindo a desenvolver ao longo dos últimos anos como forma de aumentarmos os conhecimentos sobre o Universo e, em particular, sobre o sistema solar. A Astrofísica e a Astrogeologia são, por este motivo, duas das ciências que mais têm evoluído nos últimos anos.
Quando andava no nono ano, não perdia ao Sábado à tarde os programas deste grande comunicador de ciência. Nesse tempo apenas existiam dois canais e não havia VHS nem Beta. DVD? talvez só na Voyager!
Podemos nunca vir a conhecer com precisão os processos que intervieram na formação do Sistema Solar. Com o início das explorações lunares, em 1969-1970, concluiu-se que a Lua teria a idade aproximada de 4500 M.a. Como essa foi também a idade aproximada atribuída a outros corpos do Sistema Solar, nasceu a ideia de um plano geral de formação do Sistema Solar e, portanto, da Terra, que seria tão velha quanto os restantes corpos desse sistema.
Actualmente, a hipótese mais aceite para explicar a formação do Sistema Solar é a Teoria da Nébula Reformulada.
"O cosmos é tudo o que existe, existiu ou existirá.
A mais insignificante contemplação do cosmos emociona-nos — provoca-nos um arrepio, embarga-nos a voz, causa-nos a sensação suave de uma recordação distante. Sabemos que nos estamos a aproximar do maior de todos os mistérios.
O tamanho e a idade do cosmos ultrapassam a comum compreensão humana.
Perdida algures entre a imensidão e a eternidade fica a nossa minúscula casa planetária. Numa perspectiva cósmica, a maioria dos interesses humanos parecem insignificantes, até mesquinhos. E, todavia, a nossa espécie è jovem, curiosa, corajosa e mostra-se prometedora Nos últimos milénios fizemos as mais surpreendentes e inesperadas descobertas sobre o cosmos e o lugar que nele ocupamos. Estas descobertas recordam-nos que os homens evoluíram para descobrir que o conhecimento é um prazer, que o saber é uma condição indispensável à sobrevivência Acredito que o nosso futuro depende da forma como viermos a conhecer este cosmos em que flutuamos como um grão de pó no céu matinal. Essas explorações exigiram cepticismo e imaginação. A imaginação transporta-nos com frequência a mundos que nunca existiram, mas sem ela não vamos a parte nenhuma O cepticismo permite-nos distinguir a ficção da realidade e pôr à prova as nossas teorias. O cosmos é duma incomensurável riqueza — na perfeição dos seus elementos, na elegância das suas correlações, na subtileza do seu impressionante mecanismo. A superfície da Terra è a costa do oceano cósmico. Dela retirámos quase tudo o que sabemos. Recentemente, entrámos na água um pouco mais, o suficiente para molhar os dedos, ou, quando muito, cobrir os artelhos. A água parece convidativa O oceano chama-nos. Uma parte do nosso ser sabe que é esta a nossa origem. Estamos desejosos de regressar a ela Estas aspirações não são, penso eu, irreverentes, embora possam perturbar os possíveis deuses. "
A partir do post http://blacksmoker.wordpress.com/2008/10/11/neocatastrofismo-krakatau/, os alunos podem realizar uma pesquisa para o portefólio ao longo do ano escolar, período durante o qual é possível que ocorram estes fenómenos : sismos e vulcões
Na página do site encontras ligações para os powerpoints que utilizei na aula e outras que não utilizei mas que podem ser úteis no teu trabalho.
Aqui no blog tens também diversas ligações de acordo com as aulas e temas leccionados.
Agora disponibilizo uma ligação possivelmente útil: uma ligação que dá acesso a Fichas de trabalho, Testes e solução destes documentos.
Recordo:
Nem sempre há hipótese de resolver todos os exercícios na aula.
Existem exercícios extra nesta ligação.
É importante leres o maior número de documentos sobre os diferentes temas, brevemente vou disponibilizar um link só com textos para ler (alguns disponíveis nos meus posts)
O caderno de actividades pode ser explorado.
O portefólio deve reflectir o teu trabalho nesta disciplina.
Ainda se recordam a situação-problema? Eu relembro as mentes mais esquecidas. Alguns fragmentos dos meus "post-it" sobre o tema : Por que razão se extinguiram os Dinossáurios da face da Terra? A equipa de Berkeley verificou que o irídio abunda também em alguns meteoritos. Esta anomalia e alguma modelação matemática conduziram-nos ao cenário seguinte: há 65 milhões de anos um meteorito com 10 km de diâmetro veio esmagar-se na superfície da Terra à velocidade de 72 000 km por segundo. O impacte veiculou uma força superior à da detonação de todo o armamento nuclear do mundo. Fez vibrar a Terra como se esta fosse um sino, ateou grandes fogos, varreu os litorais com maremotos gigantescos e ergueu uma enorme nuvem de pó que envolveu o planeta, arrefecendo a atmosfera ao bloquear a luz solar ou aquecendo--a ao aprisionar o calor como uma estufa. À medida que o pó assentava formou-se uma camada sedimentar com 0,5 cm de espessura, recheada de irídio. Depois disso, a chuva ácida lavou o resíduo da superfície durante meses ou anos. Todos estes efeitos, segundo o cenário de Álvarez, combinaram-se para exterminar os dinossauros e uma grupo de plantas e animais. Se um impacte desta magnitude aconteceu de facto em qualquer ponto, deveria ter deixado sinais reveladores, para além do enriquecimento em irídio da superfície terrestre. Na discussão e pesquisa intensas que se seguiram à proposta de Álvarez veio à luz um indício de uma nova prova. Os geoquímicos sabem que quando o quartzo está sujeito a pressões extremas, como as que acontecem num local de impacte, fica «chocado»; a rede cristalina é quebrada e surgem planos irregulares em finas secções do mineral, que são observáveis microscopicamente entre filtros de polarização cruzada. Esses planos foram descobertos, de facto, em grãos de quartzo de algumas partes da fronteira K-T. Neste ponto, as provas a favor da hipótese do meteorito pareciam convincentes. Primeira regra da história da ciência: quando se propõe uma grande, nova e persuasiva ideia, um exército de críticos depressa se reúne para tentar destruí-la. Esta reacção é inevitável, agressiva mas tolerada pelas regras do discurso civil, porque é assim que os cientistas funcionam. Também é verdade que, face aos adversários, os proponentes endurecerão a sua posição e lutarão para tornarem a ideia mais convincente. Como seres humanos que são, muitos cientistas agem de acordo com o Princípio de Certeza psicológico, que afirma que, quando há evidência a favor e contra uma crença, o resultado não é um enfraquecimento mas um fortalecimento da convicção de ambas as facções. Durante a década de 1980, centenas de especialistas escreveram mais de 2000 páginas a favor e contra a hipótese do meteorito. Uma pequena interrupção: um site com todos os artigos escritos desde a década de 80, possíveis teorias, etc, podem ser consultadas aqui: http://users.tpg.com.au/horsts/crater.html (uma rápida vista de olhos e ficamos a saber que teorias são muitas!!!) As tensões cresceram em conferências científicas, argumentos e contra-argumentos fluíram pelas páginas da Science e uma pequena indústria cresceu nos laboratórios e nas salas de seminários das universidades que se dedicam à investigação. Regra número dois: a nova ideia terá conhecido, tal como a Mãe-Terra, algum impacte. Se este for positivo, sobreviverá, provavelmente numa forma modificada. Caso contrário, morrerá, normalmente na mesma data em que o seu derradeiro proponente morrer ou se reformar. Podem aplicar-se aqui as palavras de Paul Samuelson acerca da ciência económica: funeral a funeral, a teoria avança. Neste caso, os críticos antimeteorito tinham a contrapor uma poderosa hipótese. Diziam que ao fim de algumas dezenas de milhões de anos enormes erupções vulcânicas, gargantuescas como a de Krakatau ou formadas por séries concertadas de «Krakataus» vulgares, poderiam produzir os efeitos observados na fronteira K-T. Alguns dos vulcões actuais projectam de facto elevados níveis de irídio nas suas cinzas. Poderiam também gerar pressão suficiente para «chocar» o quartzo, embora os testes de campo em curso (à data da minha escrita) ainda não tenham resolvido a questão em nenhum dos sentidos. Os vulcanólogos e outros críticos apresentaram outra prova, ainda mais embaraçosa, para enfraquecer a hipótese do meteorito: muitas extinções situam-se de facto no fim do período Cretácico, não há dúvida a esse respeito, mas não aconteceram em simultâneo. As datas de extinção de vários grupos distribuíram-se ao longo de milhões de anos de ambos os lados da fronteira K-T. Os dinossauros, por exemplo, passaram por um declínio evidente durante os últimos 10 milhões de anos antes do fim do período Cretácico. No estado de Montana e no sul de Alberta, cerca de 30 espécies estavam presentes 10 milhões de anos antes do fim. O número decresceu gradualmente para 13 imediatamente antes do fim, com o dinossauro cornípeto Triceratops a ser o mais abundante no grupo final.
Um padrão semelhante foi seguido pelos amonóides, moluscos com uma concha dividida em câmaras como a do náutilo moderno. Foi seguido também por pelecípodes inoceramídeos, moluscos bivalves que incluíam espécies gigantes com conchas que tinham 1 m de largura, e por rudistas, outros bivalves que construíam recifes a partir da massa das suas conchas. Muitos grupos de foraminíferos, criaturas marinhas semelhantes a amebas que segregam esqueletos calcários complexos e admiravelmente concebidos, extinguiram-se por etapas ao longo de l milhão de anos. Alguns desapareceram antes do fim do Cretácico, outros mais tarde em momentos (…)mais abundantes e facilmente interpretáveis, especialmente os grãos de pólen de plantas de flor na fronteira K-T, seguidas de um salto igualmente abrupto para os esporos de fetos — «o pico dos fetos» no registo fóssil —, a que sucedeu, pouco depois, um regresso ao pólen das plantas de flor, desta vez representativo de um conjunto diferente de espécies. O declínio temporário das plantas de flor e a ascensão dos fetos é consistente com um inverno-fronteira, um escurecimento e arrefecimento do clima provocado pelas nuvens de poeira e fumo que durou um ano ou dois. Algumas espécies vegetais extinguiram-se, especialmente as magnólias de folha larga da categoria geral actualmente representada por magnólias e rododendros. Outras regressaram após algum tempo, descendentes dos sobreviventes dispersos, mas fazendo parte da mistura diferente da era pós-Mesozóica. No hemisfério sul o efeito sobre a vegetação foi menos severo. Muitos paleontólogos debruçam-se agora cautelosamente sobre a hipótese de um encerramento súbito e catastrófico da era Mesozóica. Um compromisso poderá estar iminente, pois quer a explicação vulcânica quer a do 'meteorito poderão ser correctas. Os dois eventos podem ter ocorrido ao mesmo tempo. Um meteorito com 10 km de diâmetro que chocasse com a Terra a milhares de quilómetros por hora abalaria não apenas a superfície terrestre, escurecendo a atmosfera, mas desencadearia igualmente erupções vulcânicas em todo o planeta. Alternativamente, uma actividade vulcânica não provocada poderia ser a chave, com o impacte de um meteorito a dar o golpe de misericórdia nos dinossauros e nos animais marinhos mais vulneráveis, durante a época a que nos acostumámos a designar por fronteira K-T.
Uma aula para esclarecer as dúvidas dos alunos no que diz respeito aos capítulos leccionados. Penso que em número de exercícios resolvidos e aconselhados a resolver, não deixei de fora nenhum dos conteúdos programáticos. Tempo ainda para conhecer um pouco melhor os meus alunos.
Possivelmente, amargurados com recordações da tabuada, matemática e aulas de física-química, a minha última lição teórica, "Datação Absoluta", deixou os meus alunos preocupados com este tema da Geologia. E depois a tabela geocronológica! É linda, tem umas cores bonitas, mas aquilo é para saber? Claro que não.
A aula iniciou com a "Explosão câmbrica", um acontecimento relativamente antigo, mas a Terra tem 4,5 mil milhões de anos e, portanto, a vida multicelular de estruturação moderna ocupa apenas um pouco mais de 10% da idade da Terra. Esta cronologia coloca dois enigmas clássicos da explosão câmbrica - enigmas que obcecaram Darwin e que permaneceram como mistérios centrais da história da vida: por que apareceu a vida multicelular tão tarde ? Foi com esta introdução que realizamos na sala de aula a actividade "Fósseis de Medusa descobertos nos Estados Unidos".
O aluno José Gonçalo trouxe para a aula um lindo fóssil de uma amonite, colhido na Orla Mesocenozóica Portuguesa.
Hum... é bom que este bichinho da geologia e das ciências naturais cresca nos nosso alunos.
Um dos assuntos da minha aula, um pouco "pesada" devido à massa do Urânio 238 e as consequências do seu decaimento, foi uma Breve História do Tempo Geológico. De entre os slides sérios sobre o tema, surge o problema de todo este tema : o que provocou a extinção dos dinossáurios? Um meteorito ou as erupções vulcânicas. Talvez os dois. Tento não mostrar aos alunos a minha inclinação para uma alteração climática provocada por erupções vulcânicas do género fissural. Não foi por acaso que uns slides atrás mostrava os derrames de lava na província de Columbia, nos Estrados Unidos, associados à extinção pérmico-triássica.
Em tom de brincadeira séria, lanço para o ar: " os dinossauros na realidade não se extinguiram! Evoluiram!" Alguns ramos desta árvore sobreviveram, os dinossáurios com penas! Eles estão aí!
Quando me sento à mesa e como aquele fabuloso arroz de pato, estou a saborear um dinossáurio. Perdiz, hum, também faz um rico arroz de dinossáurios! E continuo um pouco por aí. Enfim a audiência quase toda, com excepção de um pequeno grupo da "sueca" que me preocupa, segue, talvez um pouco desconfiada, um professor que mostra um slide onde os dinossáurios morrem porque tinham maus hábitos alimentares, talvez não seja de confiança! O assunto morre ali, mas não se extingue, vou voltar a ele, mais cedo ou mais tarde. Mais cedo do que eu pensava no final da aula uma aluna entrega-me um recorte de jornal (Público, quinta-feira 1 de Outubro de 2008) da autoria do jornalista Nicolau Ferreira. Não poderia ter chegado em melhor momento, ora leiam:
"Descoberto dinossauro que respirava como as aves
A maioria dos paleontólogos acredita que as aves evoluíram a partir de dinossauros carnívoros Ossos-de-ar-do-rio-Colorado não parece um nome muito ameaçador para uma nova espécie de dinossauro predador. Mas o nome, a tradução do latim Aerosteon riocoloradensis, funciona perfeitamente para o mais recente elo entre os "lagartos terríveis" do Mesozóico e as aves. As ossadas do dinossauro foram encontradas no rio Colorado, na Argentina.
Quando na Biologia explorar os sistemas respiratórios das aves, os meus alunos vão compreender a importância da existência de sacos aéreos claviculares, sacos aéreos toráxicos anteriores e posteriores nos dinossáurios. As aves têm! e também têm penas! e os dinossáurios também têm penas! Coincidências? Na evolução este relojoeiro cego que "contrói" a escala evolutiva chamas-se selecção natural.
"Este dinossauro fornece como mais nenhum as evidências directas dos pulmões que estão na origem da respiração das aves", explica Ricardo Martinez, da Universidade Nacional de San Juan, na Argentina, e co-autor do estudo publicado na revista Public Library of Science One.
Os fósseis do dinossauro revelaram a existência de sacos aéreos dentro da cavidade corporal do Aerosteon. Os ossos têm bolsas e uma textura de esponja que provam que eram invadidos pelos sacos, o que permitia que o ar percorresse o interior das estruturas ósseas, como acontece nas aves. Os cientistas acham que estes dinossauros tinham um sistema respiratório parecido com o das aves, em que os sacos bombeavam o ar para os pulmões.
Segundo as datações, o Aerosteon viveu durante o período Cretácico, há 85 milhões de anos, 20 milhões de anos antes de os dinossauros desaparecerem. "O Aerosteon (...) representa uma linhagem que sobreviveu isoladamente na América do Sul", diz Paul Sereno, o primeiro autor do artigo, da Universidade do Colorado, nos EUA.
A espécie media 10 metros de comprimento, tinha o peso de um elefante grande e apresentava penas. O sistema respiratório e os ossos ocos por onde corre o ar aumentam a eficiência respiratória e tornam as aves mais leves, ajudando no voo, mas qual é a necessidade deste sistema no Aerosteon?
Paul Sereno aponta que os sacos aéreos estão em locais pouco comuns. "Eles vêm desde a parte superior do corpo até às costelas da barriga. Parece que o animal tinha um sistema de tubos de ar por baixo da pele", disse. A equipa tem três explicações para isto, o sistema tornava os pulmões mais eficientes, poderia reduzir o peso da massa do corpo do bípede ou o sistema de ossos ocos ajudava a libertar o excesso de calor do corpo. A maioria dos paleontólogos acredita que as aves evoluíram a partir de dinossauros carnívoros pequenos com penas. "
A datação radiométrica constitui o processo mais importante na definição da idade radiométrica, ou absoluta, dos materiais terrestres.
Este processo de datação baseia-se na tendência que certos átomos de determinados elementos químicos evidenciam para emitirem partículas e radiação a partir dos seus núcleos instáveis, emissão essa designada por radioactividade. Devido a esse facto, chamam-se a essas espécies químicas radioisótopos.
Quando um núcleo radioactivo se desintegra (isótopo-pai), os produtos formados podem também ser instáveis, podendo, por isso, desintegrar-se posteriormente. Este processo repete-se até se formar uma espécie química estável (isótopo-filho). Este processo de transformação nuclear é designado decaimento. Por exemplo, o tório, com um número de massa de 232, sofre decaimento radioactivo até se transformar em chumbo, com número de massa de 208.
Conhecendo o tempo necessário para que um elemento instável decaia para um mais estável e avaliando a presença relativa dos dois nas rochas, é possível determinar a sua idade. Note-se que estes cálculos assentam no pressuposto de que a taxa de decaimento permanece constante e de que não houve contaminação ou perda do isótopo-pai ou filho considerados no processo de datação.
Documentos
Com a descoberta da radioactividade, em 1896, pelo francês Henri Becquerel, abriram-se novas portas para se determinar a idade da Terra ou a idade dos fenómenos geológicos.
Um pouco de história
A nossa história do Tempo geológico começa com Charles Darwin.
No período em que redigiu A Origem das Espécies, Darwin começara por pedir a um geólogo uma estimativa da espessura total das rochas sedimentares em Inglaterra, desde a Era Primária ou Paleozóica, o que deu uma soma de cerca de 21 km.
Tentou então calcular quanto tempo decorrera durante a erosão pelo mar de um vale chamado Weald, perto da sua casa de Down, o que lhe deu um valor de 300 milhões de anos só para a Era Terciária. Foi esse valor que publicou na Origem.
Nos primeiros meses, os críticos estiveram demasiado ocupados com as implicações da evolução para se concentrarem na estimativa de Darwin, mas quando o fizeram demonstraram que ele sobrestimara gravemente a taxa de erosão. A partir da terceira edição da Origem, Darwin eliminou qualquer referência ao Weald.
Um dos críticos, o geólogo John Phillips, então presidente da Geological Society, tentou utilizar a taxa de deposição de sedimento (em vez de erosão) para calcular a idade da Terra. Baseando-se em estimativas da quantidade de sedimento depositada pelo Ganges, e na espessura total de sedimentos acumulados (21 Km) calculada por Darwin, obteve um valor de "apenas" 96 milhões de anos. Era pouco para Darwin, mas em 1860 era aceitável por praticamente toda a gente.
Outro cientista que tentou calcular a idade da Terra especificamente para refutar a teoria evolutiva de Darwin foi o físico escocês William Thomson (1824-1907), pioneiro na termodinâmica, e armado cavaleiro em 1866 após inventar um galvanómetro que facilitou a detecção de sinais eléctricos fracos e permitiu a primeira comunicação transatlântica através de um cabo submarino. Mais tarde, em 1892, Sir William foi agraciado com o título de Barão Kelvin e passou a ser conhecido como Lord Kelvin.
Kelvin utilizou vários métodos para calcular a idade da Terra.
O primeiro, em 1862, foi a partir de uma estimativa da idade do Sol, assumindo que este se formara devido à colisão de meteoritos atraídos pela força gravitacional mútua até gerar calor e atingir o ponto de fusão da rocha. Desde então o calor do sol era devido à lenta contracção gravitacional da sua enorme massa, o que levava à conclusão de que «o sol provavelmente não iluminou a Terra por mais de 100 milhões de anos, e certamente não o fez durante 500 milhões de anos».
O segundo método de Kelvin, publicado em 1864, foi baseado no arrefecimento da Terra a partir de um estado inicial de fusão - tal como fizera Buffon (naturalista francês), mas com maior conhecimento do modo como o calor se difunde em materiais sólidos. Concluiu que «a consolidação não pode ter tido lugar há menos de 20 milhões de anos, ou teríamos mais calor subterrâneo do que temos, nem há mais de 400 milhões de anos».
Finalmente, o terceiro método foi baseado na forma e na velocidade de rotação da Terra. Sabia-se que a velocidade de rotação está a diminuir lentamente devido à fricção causada pelas marés, e que a Terra não é esférica, mas achatada nos pólos. Calculando a taxa de diminuição da velocidade, e utilizando o grau de achatamento para inferir a velocidade de rotação inicial, quando a Terra solidificara, Kelvin calculou uma idade de cerca de 100 milhões de anos.
Após a morte de Darwin, alguns físicos e o próprio Kelvin reduziram ainda mais a idade da Terra, para cerca de 20 milhões de anos apenas.
Nesta altura os geólogos revoltaram-se.
Em 1896 Becquerel descobriu que sais de urânio emitiam uma radiação invisível que afectava placas fotográficas.
Em 1902 Pierre e Marie Curie isolaram o rádio, um milhão de vezes mais activo do que o urânio, e chamaram às radiações que produzia radioactividade.
Em 1903 Rutherford mostrou que os materiais radioactivos eram radioactivos porque os seus átomos se desintegravam espontaneamente, emitindo radiações e calor. No mesmo ano, um dos filhos de Darwin, George, professor de astronomia em Cambridge, fez notar que a descoberta da energia contida nos átomos invalidava os cálculos de Kelvin.
Em 1904, após a demonstração de que havia materiais radioactivos em todo o tipo de substâncias da Terra, Rutherford anunciou numa conferência que «A descoberta dos elementos radioactivos... aumenta o limite possível para a duração da vida neste planeta, e permite o tempo reclamado por geólogos e biólogos para o processo da evolução».
Bibliografia
GASPAR, A e outros (2007). Esvolução e Criacionismo. Vila Nova de Famalicão. Quasi Edições.
Antes de iniciar o resumo dos conteúdos deste capítulo, alguns alunos pediram-me para facultar o material que tenho utilizado na aula. Sobretudo os powerpoints. Para o tema 1, que inclui o capítulo 1,2,3 e 4 podem ter acesso a tudo no ficheiro que está em baixo, em ambiente Thinkfree docs. Proximamente poderei colocar em ambiente Moodle.
ATENÇÃO - O manual, fichas de trabalho e outro material que forneço na aula é mais que suficiente. Não há aqui material que contenha informação que possa provocar favorecimento de quem tenha acesso à net, em relação a quem não a possui.
Identificação de Rochas Sedimentares / Identificação de ambientes sedimentares, magmáticos e metamórficos a patir da análise de cartas geológicas de diferentes regiões do país.
Ainda estão lembrados da situação-problema? Eu recordo... extinção dos dinossáurios na fronteira K-T ?
Por que razão está o professor a pedir aos alunos que identifiquem as rochas?
A verdade é que algumas das características das rochas permitem-nos recuar no tempo e deduzir as condições ambientais (tanto físicas como químicas) que terão estado na sua origem.
a) O estudo de magmas e de lavas fornece elementos para se conhecer a composição do interior da Terra.
b) As rochas magmáticas extrusivas permitem inferir as condições de pressão e temperatura dos locais da Terra onde se formaram.
c) As rochas metamórficas deformadas permitem inferir as condições de pressão e temperatura dos locais da Terra onde se formaram.
d) As rochas sedimentares registam, muitas vezes, características da superfície terrestre aquando da sua formação (registo dos organismos que aí viviam, o clima, a energia do meio em que se formaram, etc).
e) O estudo das rochas sedimentares fossilíferas permite conhecer a existência, no passado, dos dinossáurios e de muitos outros seres vivos actualmente extintos.
E o Ciclo das Rochas, qual a razão do seu estudo?
A transformação das rochas, em resultado da dinâmica terrestre, "apaga" parte da história da Terra o que, por vezes, dificulta o seu estudo e a sua interpretação.
Nesta lição vou explorar a carta geológica de Sesimbra. Existe nesta região um Geomonumento Classificado, a Baía de Lagosteiros, onde existem diversos trilhos de Dinossáurios. Um pouco dessa história pode ser vista nesta página aqui.
Lenda da Nossa Sra. da Pedra da Mua
Reza a lenda que dois peregrinos viram Nossa Senhora a subir as arribas do Cabo Espichel montada numa mula gigante que deixou as suas pegadas bem marcadas na laje do Jurássico superior.
Nesse local, construíram um enorme complexo religioso, o que inclui um convento, uma igreja e a pequena Ermida da Memória onde se encontra painéis de azulejos que relatam a lenda. Entre eles está o seguinte, onde se vê as pegadas.Acontece que essas pegadas são de dinossauros saurópodes (ainda se podem ver actualmente no Cabo Espichel) e esta imagem acaba por ser uma das mais antigas ilustrações de pegadas de dinossauros que se conhecem.
Imagem publicada em: ANTUNES, M.T. & MATEUS, O. (2003). Dinosaurs of Portugal. C. R. Palevol, 2: 77-95.PDF
Durante a realização da actividade prática os alunos apresentaram dúvidas no que respeita a conteúdos leccionados no sétimo ano. De forma a tentar colmatar as dificuldades diagnosticadas decidi colocar aqui um pequeno resumo com conteúdos que considero serem básicos para a compreensão da génese das rochas sedimentares. No final podem ter acesso a este resumo em formato PDF.
ROCHAS SEDIMENTARES (GÉNESE)
O volume que as rochas sedimentares ocupam na constituição da crosta é de apenas 5%. No entanto, este tipo de rochas cobre uma extensa superfície, ocupando mais de 75% da área dos continentes.
Além da utilização de materiais sedimentares para o fabrico de cimento, muitas outras rochas sedimentares são recursos importantes no fabrico dos mais diversos produtos, como, por exemplo, o vidro e as peças de olaria.
O processo de formação das rochas sedimentares está intimamente ligado à origem, transporte e deposição dos materiais que as constituem. Estes materiais foram transportados pela água, pelo vento ou pelo gelo, sendo posteriormente depositados. Os ambientes onde pode ocorrer a formação de rochas sedimentares são os mais variados.
Ambientes de Formação
As rochas sedimentares, como já sabes, são registos excepcionais das condições existentes no passado à superfície da Terra, no momento da sua formação. Usando as evidências fornecidas por estas rochas, os geólogos podem realizar "viagens" ao passado geológico da Terra.
A história de uma rocha sedimentar começa com a formação dos materiais que a vão constituir.
Muitas das rochas que se encontram expostas à superfície terrestre estão, frequentemente, em desequilíbrio com o meio, já que se formaram em condições muito diferentes daquelas a que presentemente estão sujeitas. Deste modo, agentes como a água, o vento e os seres vivos alteram ao longo do tempo as várias rochas que a eles estão expostas. Essas rochas ficam sujeitas a processos físicos e químicos que provocam a sua alteração, sendo este mecanismo denominado genericamente por meteorização. Após a meteorização ocorre a erosão, ou seja, dá-se a remoção, normalmente seguida de transporte das partículas resultantes da meteorização.
Essa remoção e transporte é fundamentalmente feita através da água e do vento, e as partículas ou fragmentos são designados genericamente por detritos ou clastos. A duração do transporte depende do peso dos detritos e da velocidade do agente transportador. Durante este processo os materiais continuam a ser alterados e erodidos, tornando-se cada vez mais arredondados e pequenos, o que permite ao geólogo perceber a duração do transporte e a força do agente que o realizou.
Os detritos, quando a velocidade do agente transportador diminui, acabam por se depositar, devido ao seu próprio peso, constituindo sedimentos, sendo o processo denominado sedimentação.
Originam-se assim camadas sucessivas e sobrepostas de materiais sedimentares, que, como já sabes, formam os estratos. A estratificação é a disposição em camadas, inicialmente paralelas e horizontais, dos materiais que constituem as rochas sedimentares. Após a deposição, os sedimentos experimentam um conjunto de fenómenos físicos e químicos que transformam os sedimentos soltos em rochas sedimentares coesas, sendo este mecanismo designado por diagénese.
Se as condições de sedimentação se mantiverem, os sedimentos vão sendo cobertos por novos materiais que se depositam. Devido à compressão provocada pelo peso dos materiais que se encontram nas camadas superiores, os sedimentos tornam-se mais compactos e expulsam a água que contêm. A compactação acentua a estratificação e certos minerais tabulares podem começar a ficar alinhados devido à pressão que suportam. Os espaços vazios ainda existentes entre os sedimentos podem ser preenchidos por substâncias resultantes da precipitação de materiais dissolvidos na água de circulação. Essas substâncias constituem um cimento e vão ligar os sedimentos, formando-se uma rocha sedimentar coesa (agregada ou consolidada).
De acordo com a natureza dos sedimentos, podem considerar-se três grupos de rochas sedimentares: rochas sedimentares detríticas, rochas sedimentares quimiogénicas (de origem química) e rochas sedimentares biogénicas (bioquímicas).
Bibliografia
CARVALHO, A. G. (2003) – Geologia Sedimentar, Volume I – sedimentogénese. Lisboa. Âncora Editora. MOTTA, L. e outros (2007) – Bioterra 7º. Porto. Porto Editora SILVA, A.D. e outros (2007) – Planeta Vivo 7º. Porto. Porto Editora
E as "pedras parideiras" de Arouca, professor? Esqueceu-se? Não, mas para saberem a explicação geológica do que faz parir fragmentos de "biotite" da rocha, leiam este artigo de dois geólogos aqui.
Na página do site encontras ligações para os powerpoints que utilizei na aula e outras que não utilizei mas que podem ser úteis no teu trabalho. 
Quando me sento à mesa e como aquele fabuloso arroz de pato, estou a saborear um dinossáurio. Perdiz, hum, também faz um rico arroz de dinossáurios!
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