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Conteúdo principal

A estrutura da Terra

Qual é a estrutura interna do nosso planeta? Como nossa atmosfera está estrutura? De onde provém as informações sobre a estrutura de nosso planeta? Neste artigo responderemos essas questionamentos.

Principais pontos

Estudo e modelos da estrutura da Terra:
  • modelo geodinâmico;
  • modelo geoquímico.
Estrutura interna da Terra e suas principais características:
  • crosta continental e oceânica;
  • manto terrestre superior, zona de transição e manto inferior;
  • núcleo externo e núcleo interno;
  • descontinuidades de Mohorovicic, Gutenberg e Lehmann.
Atmosfera terrestre, sua composição e suas principais características:
  • troposfera;
  • estratosfera;
  • mesosfera;
  • termosfera;
  • exosfera.

Introdução

Podemos facilmente conhecer a superfície do nosso planeta, suas geleiras, montanhas, vulcões, mares etc., seja virtualmente, por vídeos, filmes, livros, fotos ou aplicativos, seja em viagens reais. Mas o que dizer da estrutura interna da Terra? Como ela se organiza? E a nossa atmosfera?
A Terra começou a ser observada de um ponto externo do planeta a partir de 1950, com o advento das viagens espaciais. A partir de 1957, foi possível estudar com mais detalhes a superfície do nosso planeta por meio das imagens fornecidas pelos satélites artificiais que foram colocados em órbita.
Porém, a maior parte do interior da Terra é inacessível às observações diretas, de modo que, para conhecer sua estrutura e constituição interna, é necessário recorrer a métodos indiretos, que envolvem as seguintes áreas de estudo e pesquisa:
  • geofísica e sismologia – estudo da propagação das ondas sísmicas provenientes de tremores e terremotos;
  • geologia e petrologia – estudo das características das rochas e dos magmas lançados em erupções vulcânicas;
  • gravimetria – estudo da variação da gravidade da Terra;
  • geomagnetismo – estudo da origem e variação do campo magnético terrestre.
A análise dos resultados desses estudos permitiu a construção de dois modelos complementares para a estrutura interna da Terra: um que considera a distribuição dos componentes químicos que compõem a Terra, denominado modelo geoquímico; e outro que considera as velocidades de propagação das ondas sísmicas dos tremores e terremotos, o modelo geodinâmico.
Na Figura 1 apresentamos um esquema da estrutura da Terra que mostra desde a atmosfera até o núcleo do planeta.
Figura 1: Modelo da estrutura da Terra.
A diferença entre os dois modelos está na classificação do manto. No modelo geoquímico, o manto está dividido em duas partes: manto superior e manto inferior. No modelo geodinâmico, o manto está dividido em três camadas: litosfera, astenosfera e mesosfera.
A litosfera abrange a parte inferior da crosta e a parte mais externa do manto superior do modelo geoquímico. A astenosfera é a parte do manto superior, que não foi incluída na litosfera. Por fim, mesosfera é o nome dado ao manto inferior no modelo geodinâmico.

As camadas internas da Terra

A crosta

É a porção mais superficial da parte sólida do planeta, por isso está diretamente sujeita às intempéries e à ação do ser humano.
Ela é classificada em crosta continental e crosta oceânica.
A crosta continental possui entre 30 km e 40 km de espessura nas regiões sísmicas estáveis e entre 60 km e 80 km nas cadeias das montanhas mais altas, como o Himalaia e os Andes.
A crosta oceânica possui entre 5 km e 10 km de espessura, sendo a espessura média 7,5 km. No entanto, no oeste do Oceano Pacífico, a crosta oceânica pode alcançar três a quatro vezes esse valor, ou seja, entre 22,5 km e 30 km.

O manto

Camada abaixo da crosta, com composição bem diferente desta.
O manto está dividido em três partes: manto superior, zona de transição e manto inferior.
O manto superior situa-se logo abaixo da descontinuidade de Mohorovicic até a profundidade de 400 km. Ele é composto basicamente de rochas e uma pequena quantidade de líquido (2%).
No modelo geodinâmico, a junção da parte superior do manto com a crosta mais profunda é chamada litosfera, que é a camada rígida mais externa da Terra, com profundidade de 70 km a 100 km na crosta oceânica e de 100 km a 150 km na crosta continental.
O manto de transição, ou astenosfera, situa-se entre 400 km e 650 km de profundidade.
O manto inferior, ou mesosfera, situa-se entre 650 km e 2900 km de profundidade. É uma das maiores camadas da Terra, possuindo 2350 km de espessura. Está no estado pastoso ou semissólido, o que significa que possui comportamento plástico.

O núcleo

O núcleo terrestre está situado entre 2900 km e 6400 km de profundidade e possui uma parte fluida e outra sólida, dividindo-se então em núcleo externo e núcleo interno.
O núcleo externo é líquido (com viscosidade semelhante à da água), possui aproximadamente 2200 km de espessura e se estende aproximadamente de 2900 km a 5100 km de profundidade.
O núcleo interno está no estado sólido e se estende de 5100 km a 6400 km.

As descontinuidades

As camadas da Terra não se alteram de forma contínua, elas possuem algumas descontinuidades em seus limites. Essas descontinuidades foram descobertas por meio do estudo da propagação e detecção das ondas sísmicas resultantes de tremores ou abalos sísmicos e de terremotos. São elas:
DescontinuidadeProfundidadeLocalizaçãoComposição química
MohorovicicDepende do local, pois a crosta tem espessura variável.Entre a crosta e o manto.Alumínio na crosta. Ferro e magnésio no manto.
Gutenberg2900 kmEntre o manto e núcleo externo.Ferro e magnésio no manto. Ferro e níquel no núcleo.
Lehmann5100 kmEntre os núcleos externo e interno.Ferro e níquel com oxigênio, sódio, magnésio e enxofre no núcleo externo. Ferro e níquel no núcleo interno.

A atmosfera

Atmosfera é o nome dado à fina camada de gases e aerossóis que envolve a Terra. Ela é a responsável pela visão do nosso planeta como uma esfera de cor azul brilhante quando visto do espaço.
Figura 2: A Terra vista do espaço.
Essa fina camada de ar – com 99% dele preenchendo apenas os 32 km iniciais de altitude – é essencial para a manutenção tanto da vida quanto dos processos físicos e biológicos que acontecem no planeta.
Sem a atmosfera não existiria vida como a conhecemos hoje. É da atmosfera que grande parte dos seres vivos retira o gás oxigênio para a respiração e que as plantas retiram o gás carbônico para a fotossíntese.
Ela é importante também porque nos protege da radiação ultravioleta, mantém durante a noite parte do calor recebido do Sol e impede que nosso planeta esquente demais durante o dia. Ou seja, a atmosfera atua como uma estufa que mantém a temperatura média da Terra em cerca de 14 °C.

Composição da atmosfera

A atmosfera terrestre é composta basicamente de nitrogênio, oxigênio, argônio, gás carbônico e vapor d'água. São encontrados também outros gases, mas em quantidades bem pequenas.
Na atmosfera terrestre encontramos também aerossóis, que são pequenas partículas, líquidas e sólidas, como gotículas de água e cristais de gelo que formam as nuvens. A maior parte dos aerossóis está localizada na camada mais inferior da atmosfera, próximo à superfície da Terra. Eles podem ser resultado de poluição, queimadas, incêndios florestais, erosão do solo pelo vento, cristais de sal marinho dispersos pelas ondas que se quebram e emissões vulcânicas.

As camadas que compõem a atmosfera terrestre

Sabemos que quanto maior a altitude mais rarefeita fica a atmosfera, mas não é esse o critério para dividir a atmosfera em camadas. O critério usado para dividir a atmosfera em cinco camadas é a temperatura. Ela é composta de três camadas relativamente quentes, separadas por duas mais frias.
Dessa forma, a atmosfera é dividida em: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera. Os contatos entre essas cinco camadas recebem o nome de pausas.
É importante saber que não existe um limite exato entre essas camadas e que as características variam de acordo com a altitude.
Figura 3: Atmosfera terrestre.

Troposfera

É a camada mais inferior da atmosfera e alcança aproximadamente 15 km de altitude. Subindo a partir do nível do mar, sua temperatura diminui, podendo chegar a 60 °C negativos.
Para a vida na Terra, essa camada é a mais importante, pois concentra a maior quantidade de ar. É nela que vivemos e onde ocorrem os fenômenos meteorológicos terrestres – a formação de nuvens, chuva, tempestade, relâmpagos, furacões, neve etc. O limite entre a troposfera e a camada seguinte é chamado de tropopausa.

Estratosfera

Acima da troposfera e a até aproximadamente 50 km de altitude está a estratosfera, que se caracteriza por movimentos horizontais do ar e pela temperatura, que aumenta com a altitude.
A estratosfera é muito estável, pois praticamente não são formadas nuvens nem ocorrem ventos ou tempestades nessa camada. Por isso, é a camada usada pelos aviões a jato.
No seu limite superior está a camada de ozônio, também essencial para a manutenção da vida, pois retém parte dos raios ultravioletas prejudiciais procedentes do Sol. A camada de ozônio está, em média, no intervalo de 15 a 35 km de altitude, pois sua espessura varia ao longo do ano. Cerca de 90% do ozônio da nossa atmosfera está contido na estratosfera.
O limite superior da estratosfera é a estratopausa, zona em que a temperatura para de subir.

Mesosfera

É a camada central da atmosfera e tem espessura variando entre 50 km e 85 km.
Nessa camada, ocorre uma diminuição da temperatura, que pode chegar a -90 °C no seu limite superior. Essa é a camada atmosférica mais fria.
É nela que ocorrem as estrelas cadentes, que nada mais são do que meteoroides que entram na atmosfera terrestre e sofrem combustão, tornando-se incandescentes.
O limite superior da mesosfera é a mesopausa.

Termosfera

A termosfera se inicia aproximadamente a 80 km e se estende a até aproximadamente 450 km. Nela a temperatura volta a aumentar rapidamente com a altitude, chegando a atingir, em média, 1500 °C.
É nessa camada que orbitam os ônibus espaciais.
O limite superior da termosfera marca o início do espaço exterior e é chamado termopausa.

Exosfera

Da termopausa em diante está a exosfera, que é a última camada da atmosfera terrestre. Além dela há apenas o espaço sideral, onde não existe ar.
As auroras boreais que ocorrem nos polos da Terra se dão na termosfera ou na exosfera. É também nessa região que se propagam as ondas de rádio.
Figura 4: Aurora boreal.

Referências das figuras

Figura 4: Aurora boreal

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