Terra

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Terra Earth symbol.svg
Planeta principal
The Earth seen from Apollo 17.jpg
Fotografia A Bolinha Azul obtida durante a missão Apollo 17, em 1972
Características orbitais
Semieixo maior149 598 261 km
1,00000261 UA[1]
Periélio147 098 290 km
0,98329134[nota 1] UA
Afélio152 098 232 km
1,01671388[nota 1] UA
Excentricidade0,01671123[1]
Período orbital365,256363004 d[2]
(1.000017421 a)
Velocidade orbital média107 200 km/h
29,78[3] km/s
Inclinação7,155° ao equador do Sol
1,57869[4] ao plano invariável °
Argumento do periastro114,20783°[3][nota 2]
Longitude do nó ascendente348,73936°[3][nota 3]
Número de Satélites1 (Lua)
Características físicas
Diâmetro equatorial12 756,2 km
Área da superfície510 072 000[5][6][nota 4] km²
Volume1,08321×1012[3] km³
Massa5,9736×1024[3] kg
Densidade média5,515[3] g/cm³
Gravidade equatorial9,780327 m/s²[7]
0,99732 g
Período de rotação0,99726968 d[8]
23h 56m 4,100s
Velocidade de escape11,186[3] km/s
Inclinação axial23°26'21",4119[9]
Albedo0,367
(geométrico)[3]
0,306
(Bond)[3]
Temperaturamédia: 14[10] ºC
-93,2[11] ºC min
57,8[12] ºC max
Composição da atmosfera
Pressão atmosférica101,325 kPa ao nível do mar
Nitrogênio
Oxigênio
Argônio
Dióxido de carbono
Vapor de água
(variável com o clima)
78,08%
20,95%
0,93%
0,038%
~1%

A Terra é o terceiro planeta mais próximo do Sol, o mais denso e o quinto maior dos oito planetas do Sistema Solar. É também o maior dos quatro planetas telúricos. É por vezes designada como Mundo ou Planeta Azul. Lar de milhões de espécies de seres vivos,[13] incluindo os humanos, a Terra é o único corpo celeste onde é conhecida a existência de vida. O planeta formou-se há 4,56 bilhões de anos,[14][15][16][17] e a vida surgiu na sua superfície um bilhão de anos depois. Desde então, a biosfera terrestre alterou significativamente a atmosfera e outros fatores abióticos do planeta, permitindo a proliferação de organismos aeróbicos, bem como a formação de uma camada de ozônio, a qual, em conjunto com o campo magnético terrestre, bloqueia radiação solar prejudicial, permitindo a vida no planeta.[18] As propriedades físicas do planeta, bem como sua história geológica e órbita, permitiram que a vida persistisse durante este período. Acredita-se que a Terra poderá suportar vida durante pelo menos outros 500 milhões de anos.[19][20]

A sua superfície exterior está dividida em vários segmentos rígidos, chamados placas tectônicas, que migram sobre a superfície terrestre ao longo de milhões de anos. Cerca de 71% da superfície da Terra está coberta por oceanos de água salgada, com o restante consistindo de continentes e ilhas, os quais contêm muitos lagos e outros corpos de água que contribuem para a hidrosfera. Não se conhece a existência de água no estado líquido em equilíbrio, necessária à manutenção da vida como a conhecemos, na superfície de qualquer outro planeta.[nota 5] Os polos geográficos da Terra encontram-se maioritariamente cobertos por mantos de gelo ou por banquisas. O interior da Terra permanece ativo, com um manto espesso e relativamente sólido, um núcleo externo líquido que gera um campo magnético, e um núcleo interno sólido, composto sobretudo por ferro.

A Terra interage com outros objetos no espaço, em particular com o Sol e a Lua. No presente, a Terra orbita o Sol uma vez por cada 366,26 rotações sobre o seu próprio eixo, o que equivale a 365,26 dias solares ou um ano sideral.[nota 6] O eixo de rotação da Terra possui uma inclinação de 23,4° em relação à perpendicular ao seu plano orbital,[21] produzindo variações sazonais na superfície do planeta com período igual a um ano tropical (365,24 dias solares).[22] A Lua é o único satélite natural conhecido da Terra, tendo começado a orbitá-la há 4,53 bilhões de anos. É responsável pelas marés, estabiliza a inclinação axial da Terra e abranda gradualmente a rotação do planeta. Entre aproximadamente 4,1 e 3,8 bilhões de anos atrás, durante o intenso bombardeio tardio, impactos de asteroides causaram mudanças significativas na superfície terrestre.

Os recursos minerais da Terra em conjunto com os produtos da biosfera, fornecem recursos que são utilizados para suportar uma população humana global. Estes habitantes da Terra estão agrupados em cerca de 200 estados soberanos, que interagem entre si por meio da diplomacia, viagens, comércio e ação militar. As culturas humanas desenvolveram várias crenças sobre o planeta, incluindo a sua personificação em uma deidade, a crença numa Terra plana, ou em que a Terra é o centro do universo, e uma perspectiva moderna do mundo como um ambiente integrado que requer proteção.

Cronologia

Ver artigo principal: História da Terra
Representação artística do nascimento do Sistema Solar

Os cientistas conseguiram reconstruir informação detalhada sobre o passado do planeta. O material datado mais antigo do Sistema Solar formou-se há 4,5672 ± 0.0006 bilhões de anos,[23] e há cerca de 4,54 bilhões de anos (com incerteza inferior a 1%)[24] a Terra e os outros planetas do Sistema Solar haviam-se formado a partir da nebulosa solar - uma massa discóide de poeiras e gás que havia sobrado da formação do Sol. Este processo de acreção da Terra ficou em grande parte completo em 10-20 milhões de anos.[25] Inicialmente fundida, a camada exterior do planeta Terra arrefeceu, formando-se uma crosta sólida quando a água começou a acumular-se na atmosfera. A Lua formou-se pouco tempo depois, há 4,53 bilhões de anos.[26]

O atual modelo consensual[27] para a formação da Lua é a hipótese do grande impacto, segundo a qual a Lua foi criada quando um objeto do tamanho de Marte (por vezes chamado Theia) com cerca de 10% da massa da Terra[28] chocou-se com esta de raspão.[29] Neste modelo, alguma massa deste objeto ter-se-á fundido com a Terra e uma outra porção teria sido ejetada para o espaço, mas material suficiente teria entrado em órbita e coalescido para formar a Lua.

História geológica

A desgaseificação e a atividade vulcânica produziram a atmosfera primordial da Terra. O vapor de água condensado, a que se juntaram gelo e água líquida trazidos por asteroides e protoplanetas maiores, cometas, e objetos transneptunianos formaram os oceanos.[30] O Sol recém-formado possuía apenas 70% da sua luminosidade atual, porém as evidências mostram que os oceanos antigos se mantiveram líquidos - uma contradição a que se deu o nome de paradoxo do jovem Sol fraco. A combinação de gases de estufa e níveis de atividade solar mais elevados serviu para aumentar a temperatura na superfície da Terra, evitando que os oceanos congelassem.[31] Há cerca de 3,5 bilhões de anos, estabeleceu-se o campo magnético terrestre, o qual ajudou a evitar que a atmosfera fosse levada pelo vento solar.[32]

Foram propostos dois modelos principais para a taxa de crescimento continental:[33] crescimento estável até aos dias de hoje[34] e crescimento rápido no início da história da Terra.[35] As pesquisas atuais mostram que a segunda opção é mais provável, com crescimento inicial rápido da crosta continental[36] seguido por uma área continental estável ao longo do tempo.[37][38][39] A escalas de tempo com duração de milhões de anos, a superfície modificou-se continuamente à medida que os continentes se formaram e separaram. Os continentes migraram sobre a superfície, combinando-se ocasionalmente para formarem um supercontinente. Há aproximadamente 750 milhões de anos, um dos mais antigos supercontinentes conhecidos, Rodínia, começou a partir-se. Mais tarde, os continentes recombinaram-se para formarem Panótia há 600-540 milhões de anos, e finalmente Pangeia, que se fragmentou há 180 milhões de anos.[40]

Evolução da vida

Ver artigo principal: História evolutiva da vida
Árvore filogenética da vida baseada em análise de ARN ribossômico.

Atualmente, a Terra constitui o único exemplo de um ambiente que tenha dado origem à evolução da vida.[41] Crê-se que reações químicas altamente energéticas tenham produzido uma molécula autorreplicadora há cerca de 4 bilhões de anos e que meio bilhão de anos mais tarde terá existido o último ancestral comum a toda a vida.[42] O desenvolvimento da fotossíntese permitiu que a energia do Sol fosse utilizada diretamente pelas formas de vida; o oxigênio resultante acumulou-se na atmosfera e formou uma camada de ozônio (uma forma de oxigênio molecular [O3]) na alta atmosfera. A incorporação de células mais pequenas no interior de outras maiores resultou no desenvolvimento de células complexas ditas eucariotas.[43] Os organismos verdadeiramente multicelulares formaram-se à medida que as células das colônias se tornaram cada vez mais especializadas. Ajudada pela absorção de radiação ultravioleta prejudicial pela camada de ozônio, a vida colonizou a superfície da Terra.[44]

Fotografia da Terra quase totalmente iluminada pelo Sol, exibindo principalmente a cobertura de nuvens sobre o Oceano Atlântico e a América do Sul. A coloração azul dos oceanos domina a imagem.
A Terra possui a maior parte de sua superfície coberta por água em estado líquido. Fotografia do planeta feita pela tripulação da Apollo 8 em 1968.

Desde a década de 1960 que se coloca a hipótese de ter ocorrido um evento glacial severo há entre 750 e 580 milhões de anos, durante o Neoproterozoico, o qual teria coberto grande parte do planeta com um manto de gelo. Esta hipótese, denominada da "Terra bola de neve", é de particular interesse porque precedeu a explosão cambriana, durante a qual as formas de vida multicelulares começaram a proliferar.[45]

Após a explosão cambriana, há cerca de 535 milhões de anos, ocorreram cinco extinções em massa.[46] A mais recente delas ocorreu há 65 milhões de anos, quando o impacto de um asteroide desencadeou a extinção dos dinossauros não-aviários e de outros grandes répteis, mas poupou alguns animais pequenos como os mamíferos, que então se assemelhavam a musaranhos. Ao longo dos últimos 65 milhões de anos a vida mamífera diversificou-se, e há vários milhões de anos um animal semelhante a um hominoide, como o Orrorin tugenensis, adquiriu a capacidade de manter o corpo ereto.[47] Tal permitiu o uso de ferramentas e encorajou a comunicação que forneceu a nutrição e estimulação necessárias a um cérebro maior, o que permitiu a evolução da raça humana. O desenvolvimento da agricultura, e mais tarde da civilização, permitiu aos humanos influenciarem a Terra num período de tempo muito curto, como nenhuma outra forma de vida havia sido capaz,[48] afetando tanto a natureza como a quantidade de outras formas de vida.

O padrão atual de eras do gelo teve início há cerca de 40 milhões de anos e intensificou-se durante o Pleistoceno, há cerca de 3 milhões de anos. As regiões das latitudes mais elevadas têm sofrido ciclos repetidos de glaciação e derretimento, com período de repetição que varia entre os 40 000 a 100 000 anos. A última glaciação continental terminou há 10 000 anos.[49]

Futuro

Ver artigo principal: Futuro da Terra
Linha de tempo de 14 bilhões de anos mostrando a idade atual do Sol (4,6 bilhões de anos); a partir dos 6 bilhões de anos de idade o Sol aquece gradualmente, tornando-se uma gigante vermelha aos 10 bilhões de anos, seguindo-se "pouco" depois a transformação em anã branca
O ciclo de vida do Sol
Representação da Terra composta através do uso de dados do MODIS, DMSP, Ônibus Espacial Endeavour e Radarsat, que foram depois combinados por cientistas e artistas em 2007

O futuro da vida no planeta está intimamente ligado ao do Sol. Como resultado de uma acumulação contínua de hélio no núcleo do Sol, a luminosidade total da estrela irá lentamente aumentar. A luminosidade do Sol aumentará 10% ao longo dos próximos 1,1 bilhão de anos e 40% ao longo dos próximos 3,5 bilhões de anos.[50] Os modelos climáticos indicam que o aumento da radiação atingindo a Terra provavelmente terá consequências catastróficas, incluindo a perda dos oceanos do planeta.[51]

A crescente temperatura da superfície da Terra acelerará o ciclo do CO2 inorgânico, reduzindo a sua concentração até valores letalmente baixos para as plantas (10 ppm para a fotossíntese C4) dentro de aproximadamente 500 milhões[19] a 900 milhões de anos. A falta de vegetação terá como consequência a perda de oxigênio na atmosfera, pelo que a vida animal se extinguirá depois de mais alguns milhões de anos.[52] Após outro bilhão de anos toda a água superficial terá desaparecido[20] e a temperatura média global atingirá os 70 °C.[52] Espera-se que a Terra permaneça efetivamente habitável por mais uns 500 milhões de anos a partir desse ponto,[19] embora este período possa estender-se até aos 2,3 bilhões de anos se o nitrogênio for removido da atmosfera.[53] Ainda que o Sol fosse eterno e estável, o continuado arrefecimento interno da Terra resultaria numa perda de grande parte do CO2 devido à redução do vulcanismo,[54] e 35% da água dos oceanos desceria até ao manto devido à redução da libertação de vapor de água nas dorsais meso-oceânicas.[55]

O Sol, como parte da sua evolução, tornar-se-á uma gigante vermelha dentro de cerca de 5 bilhões de anos. Os modelos prevêem que o Sol se expandirá até atingir cerca de 250 vezes o seu raio atual, aproximadamente 1 UA (150 000 000 km).[50][56] O destino da Terra não é tão claro. Como uma gigante vermelha, o Sol perderá cerca de 30% da sua massa, portanto, sem efeitos de maré, a Terra irá deslocar-se para uma órbita a 1,7 UA (250 000 000 km) do Sol quando a estrela atingir o seu raio máximo. Esperava-se inicialmente, portanto, que o planeta escapasse de ser "engolido" pela rarefeita atmosfera exterior do Sol expandido, apesar de que a maior parte, se não a totalidade, da vida remanescente teria sido destruída pela crescente luminosidade solar (até um máximo de aproximadamente 5000 vezes o seu nível atual).[50] Contudo, uma simulação de 2008 indica que a órbita da Terra sofrerá deterioração, devido aos efeitos de maré e ao atrito, o que a levará a entrar na atmosfera do Sol gigante vermelha e a ser vaporizada.[56]

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