Como funciona a Terra

Se você pudesse ver a história da Terra em alta velocidade, veria os continentes rodopiando, as bacias oceânicas crescendo e encolhendo, e as cadeias de montanhas se erguendo e sofrendo erosão. Esta palestra prepara o cenário para a investigação de nosso planeta dinâmico.

Descobrir a idade exata da Terra exigiu séculos de trabalho de detetive. Os estratos rochosos fornecem idades relativas, mas somente com a descoberta da radioatividade foi possível determinar a escala de tempo geológica absoluta.

A análise de ondas sísmicas de terremotos permite que os cientistas mapeiem a estrutura interna da Terra. Usando essa técnica, fazemos uma viagem moderna ao centro da Terra no estilo de Júlio Verne.

Invertemos a direção da aula anterior para ver como o calor flui do centro da Terra em direção à superfície, explorando os fenômenos de radiação, condução e convecção de calor.

A teoria da tectônica de placas explica a existência de continentes, oceanos, montanhas, terremotos, vulcões, distribuição de recursos minerais, mudanças climáticas e muitos outros aspectos do nosso planeta.

Investigamos o big bang e a evolução inicial do universo para conhecer a origem de átomos, estrelas e planetas. As supernovas de estrelas moribundas desempenharam um papel fundamental na formação de elementos pesados.

O sistema solar se formou há 4,6 bilhões de anos, quando uma nuvem de gás, poeira e gelo começou a entrar em colapso e a girar, com a Terra se agregando na região interna do disco. Uma enorme colisão com a proto-Terra produziu a Lua.

Embora as rochas possam parecer eternas, elas fazem parte de um ciclo contínuo de mudanças de formas chamado ciclo das rochas, que começa com as rochas ígneas e pode envolver fases sedimentares e metamórficas.

As rochas são feitas de minerais, que, por sua vez, são compostos de diferentes elementos. O silício e o oxigênio são os dois elementos mais abundantes no manto e na crosta da Terra, e a maioria das rochas os contém.

A maior parte do magma é gerada abaixo das cordilheiras meso-oceânicas, onde as placas se afastam e a rocha se move em direção à superfície para preencher as lacunas. O magma se forma nesses locais devido a um processo chamado de liberação de pressão.

Quando o magma esfria abaixo de determinadas temperaturas, começam a crescer cristais de minerais sólidos. Com o resfriamento contínuo, todo o magma acaba se cristalizando e o resultado é uma rocha ígnea.

Os vulcões se formam quando o magma atinge a superfície e entra em erupção - momento em que o magma se transforma em lava. Os diferentes tipos de vulcões estão relacionados às configurações tectônicas em que ocorrem.

A maior parte da rocha da crosta e do manto é sólida. E, no entanto, em longas escalas de tempo, a crosta e o manto estão em movimento, dobrando-se e fluindo. Esta palestra mostra como as rochas se deformam de maneira elástica, plástica ou frágil.

Mais de 200.000 terremotos são registrados todos os anos. Examinamos os tipos de falhas ao longo das quais eles ocorrem e as consequências, que, em alguns casos, podem deixar a Terra ressoando como um gongo por meses.

Os continentes se movem porque são a expressão superficial da convecção do manto. Duas forças principais são diretamente responsáveis pelos movimentos das placas: o slab pull e o ridge push.

O fundo do mar apresenta uma enorme diversidade de características relacionadas à tectônica de placas e ao processo de convecção do manto.

Os oceanos passam por reencarnação: eles morrem e renascem repetidamente. O Oceano Atlântico tem apenas 180 milhões de anos e acabará se fechando novamente. O Mar Vermelho parece ser um novo oceano em formação.

A San Andreas é uma falha de transformação que separa as placas da América do Norte e do Pacífico. As falhas de transformação são, na verdade, raras em terra, mas as cordilheiras do meio do oceano são interceptadas por inúmeras dessas características.

As zonas de subducção são os locais geologicamente mais interessantes da Terra. Nesses locais ocorrem os terremotos e vulcões mais destrutivos, e são geradas forças que podem separar supercontinentes.

Quando os movimentos das placas colocam os continentes em contato uns com os outros, o resultado é a formação de montanhas. Um exemplo notável é o Himalaia, produzido pela colisão continental da Índia com a China.

Durante anos, os vulcões intraplaca, como os que produziram as ilhas havaianas, foram agrupados sob o nome genérico de "pontos quentes", mas trabalhos recentes estão mostrando que a Terra tem muitas maneiras diferentes de formar um vulcão.

Os maiores terremotos e erupções vulcânicas liberam tanta energia quanto a explosão simultânea de dezenas de milhares de armas nucleares. Analisamos as consequências humanas desses eventos.

Os vulcões podem ser facilmente monitorados e revelam muitas pistas sobre uma erupção iminente, à medida que o magma lentamente força seu caminho em direção à superfície. Os terremotos, por outro lado, ainda não são previsíveis.

Examinamos a erupção do Monte St. Helens em 18 de maio de 1980, desencadeada quando um terremoto causou uma avalanche gigantesca que liberou magma e gases reprimidos, derrubando árvores em mais de 600 quilômetros quadrados.