Terra

Terra divaga

O planeta Terra é um miraculoso ponto azul, oasis de vida no meio da imensidade de um Universo sem fim. A idade da Terra actualmente é considerada à 4.550 milhões de anos. A Terra é o único planeta do qual o nome não provem de um Deus Romano ou Grego. O nome de Mar teria sido apropriado melhor, tendo em conta a importância dos oceanos na história da Terra.
É nas nebulosas que nascem os sistemas planetários.
Como um planeta cria-se?
Para criar um planeta irá-se por conseguinte numa nebulosa onde as regiões de natalidade abundem, utilizará-se duas faixas, a força electromagnética e a força de gravidade, para o resto será necessário deixar tempo ao tempo…
A Terra é procedente da poeira interstelar.
No meio de uma nebulosa de gases e de poeiras, o calor, por meio de colisões violentas, vai obrigar os núcleos de matéria, capturar electrões.
Quando a temperatura desce debaixo do milhão de graus, os electrões fixam-se em redor do núcleo sobre às órbitas mais próximas. Alternadamente os lugares são ocupados, os átomos constituem-se e as moléculas tomam nascimento para formar uma rede, extremamente sólida: as poeiras.
A matéria organiza-se por toda a parte no universo da mesma maneira. As poeiras interstelares são os tijolos dos planetas, aglutinam-se para constituir de pequenos bolides, que de colisão em colisão formam objetos, que crescem em detrimento dos seus vizinhos.
As suas massas e as suas gravidades aumentam, atractivas para eles de matéria. As colisões liberam uma grande quantidade de calor, os átomos desintegram-se e esperam refroidissement para montar-se em moléculas. Sobre a Terra, bem atrasado, haverá montagem de moléculas simples seguidamente de moléculas complexas para chegar à esta maravilhosa molécula de ADN que saberá reproduzir-se e doravante memorizar informação, abrindo assim o caminho à evolução biológica que conhecemos. A posição da Terra no universo foi a fonte de longo debate que opõe durante séculos filosóficos, doutos e religiosos. Por muito tempo a terra foi considerada ao centro do universo. Nesta concepção, o géocentrisme afirmava que todos os objetos celestiais, Sol, Lua, planetas e estrelas, gravitavam em redor da Terra. O que é visual e convenientemente o caso, mas não é único uma simples ilusão de óptica. Copernic révolutionna esta concepção mostrando que a terra está órbita em redor do Sol, e que a lua é um satélite natural da terra.
Se o héliocentrisme é bonito e efectivamente uma realidade astronómica, centrar o sistema solar no meio do universo é um outro erro, à grande lamentação do egocentrismo humano. O sistema solar está apenas periferia da nossa galáxia, própria situada em algum lugar no universo infinito.

Imagem: Imagem tomada por Apollo 8, primeira missão ter transportado homens para além da órbita terrestre entre o 21 de Dezembro de 1968 e o 27 de Dezembro de 1968.

Imagem: Aurora tomadas por Gilles Boutin, caçador aurora www.banditdenuit.com norte de Quebec

Terra esférica

Um planeta é um corpo celestial que está órbita em redor do Sol, que possui uma massa suficiente de modo que a sua gravidade o emporte sobre as forças de coesão do corpo sólido e mantenha-o em equilíbrio hydrostatique (forma esférica), e que eliminou qualquer corpo se desloca sobre uma órbita próxima.

Duas hipóteses impunham-se então, ou seja:
- A Terra é plana, mas o Sol está bastante próximo de modo que a divergência dos raios seja significativa.
- A Terra é curva, e os raios solares que atingem a Terra são todos os paralelos, então é sphéricité de Terra que cria a diferença entre Alexandria e Syène.
Eratosthène calculou seguidamente a distância entre Syène e Alexandria recorrendo um bématiste Um bématiste é arpenteur do Egipto antigo que tinha a carga de medir distâncias em número não (bêma). Eratosthène empregou um bématiste para medir a distância entre Alexandria e Syène (Assouan) a fim de medir a circunferência da terra. quem baseou-se no tempo em dias de degrau de camelo entre as duas cidades: a distância obtida era de 5000 fases, ou seja 800 Km, medida muito próxima da realidade.
Uma fase (comprimento utilizado nas fases de Olimpia ou Delphes) valia cerca de 157,5 o Sr.
Ératosthène propôs uma figura de uma que deslumbra simplicidade: era composta simples de um círculo que tem um ângulo ao centro de 7,2 graus que intercepta um arco (que ligar Syène em Alexandria) de 800 Km.
Pelos relatórios nos círculos, calcula que a circunferência da Terra é de 39.375 Km (5000*157,5*360/7,2/1000), esta medida é extraordinariamente precisa para a época.
Hoje sabe-se que o perímetro équatorial é de 40 075,02 Km enquanto o perímetro meridional (polar) é de 40 007,86 Km.

À qual velocidade, a Terra desloca-se no espaço?
O grupo local faz parte de um enorme complexo de 10.000 galáxias montadas em montões que estendem-se por cerca de 200 milhões de anos luzes, chamado Superamas local ou Superamas do Virgem.
O Superamas do Virgem e o Superamas do Hydre e centaure caem eles mesmos para outra grande aglomeração de montões de galáxias que chama-se o Grande Atraível.
Do nosso pedestal terrestre, participamos num fantástico bailado cósmico.
A Terra propulsa-nos à 30 km/s em redor do Sol que viaja no espaço à 230 km/s em redor da Via láctea.
Esta cai por sua vez para a galáxia de Andromède à 90 km/s, cada um das suas galáxias precipitam-se à 45 km/s para o centro do Grupo local, o nosso montão de galáxias.
O Grupo local desloca-se à 600 km/s, atraído pelo montão de galáxias do Virgem e o superamas do Hydre e Centaure, que cai por sua vez para grande Atraível, à grande velocidade.

Vida sobre Terra

A vida é uma tendência misteriosa e universal da matéria a associar-se, a organizar-se, complexifier. O vivo é caracterizado pelo facto de extrai da energia no meio externo, utiliza esta energia, rejeita os desperdícios e enriquece a sua organização. À escala das espécies, o vivo não cessa complexifier desde 4.5 mil milhões de anos. O não vivo evolui sempre com o tempo no sentido da sua desorganização. É o crescimento da entropia (do grego regresso de trás) é uma função termodinâmica. A projectada numa turbina, água de uma barragem transforma a sua energia gravitacional em energia eléctrica. atrasado, fará-se um movimento num motor eléctrico ou do calor num radiador. Ao longo de todas as estas transformações, a energia degrada-se em outros termos, a sua entropia aumenta. A entropia de um sistema continua a ser constante quando compete ao seu estado inicial por uma transformação reversível. A entropia total de um sistema isolado deve sempre aumentar, a sua desordem deve sempre crescer, é o segundo princípio da termodinâmica. (medida da desordem). Não o vivo produto da entropia e o vivo produto da entropia negativa, ou ainda o néguentropie. A vida é nada de outro, apenas um mecanismo banal, que uma forma específica da matéria da qual vai-se certamente furar o segredo, tanto é tenaz. Constatamos que a vida evolui no tempo tomando um caminho definido por uma infinidade de parâmetros, o que torna-o indéfinissable e imprevisível.
Existe no entanto uma definição biológica da vida:
“um organismo é diz vivo quando troca da matéria e a energia com o seu ambiente conservando a sua autonomia, quando reproduz-se e evolui por selecção natural. ”
Todos os organismos vivos asseguram a sua estabilidade reagindo às mudanças do seu ambiente.

A vida tem por conseguinte uma faculdade de adaptação e de aprendizagem. Não é antes aquilo a vida?
Mas constatamos também observando as galáxias, as estrelas e os planetas, que a matéria é capaz autode organizar-se sem ser para tanto viva.
Contudo, uma boa definição da vida deve ter em conta este conceito, ou seja, a faculdade que à matéria os escalões progressivamente a escalar da complexidade.
A tenacidade da vida não é a prova que está presente por toda a parte no Universo, esperando pacientemente um contexto favorável para prosseguir o seu caminho para a complexidade?
É difícil crer que a vida existe apenas sobre de Terra, por toda a parte onde há a água líquida, há uma possibilidade de vida mesma sob a crosta congelada de certos planetas ou satélites de planetas. A vida desenvolve-se em lugares onde mesmo a energia do Sol não penetra, constatamo-lo nas fossas oceânicas do nosso planeta.

N.B.: Os planetas extra-solares, muitas vezes parecem ter órbitas elípticas, que variam muito de temperatura, que não é ideal para o surgimento da vida.

Imagem: Fotografia satélite: observam sobre a fotografia aumentada, a frágil membrana da atmosfera terrestre que protege a vida.

Atmosfera

A atmosfera da Terra é a cobertura de gases ao redor da Terra. O ar seco é constituído por azoto 78,08%, 20,95% de oxigénio, 0,93% de árgon, dióxido de carbono e traços de 0,038% de outros gases. A atmosfera absorve a radiação solar ultravioleta, aquecendo a superfície, reter o calor por gases com efeito de estufa e reduzir a diferença de temperatura entre o dia e a noite. A atmosfera protege a vida na Terra como uma membrana protege a célula. Não há limite definido entre a atmosfera e o espaço, o limite exterior da atmosfera é definida como a distância em que os supostos moléculas de gás atmosférico constantemente sofrer gravidade e interacções de seu campo magnético. Isso varia muito, dependendo da latitude e do campo magnético continuamente deformadas pelo vento solar. Como pode ser visto na figura, torna-se mais fina e desvanece gradualmente para o espaço. No entanto, a altitude de 120 km marca o limite onde efeitos atmosféricos tornam-se visíveis durante a reentrada atmosférica de um objeto. A linha Kármán, a 100 km, também é considerado o limite entre atmosfera e espaço. A atmosfera é dividida em várias camadas de importância variável. Seus limites foram estabelecidos de acordo com as descontinuidades na variação de temperatura, dependendo da altitude, sabendo que a temperatura diminui com a altitude.

As diferentes camadas atmosféricas da terra:
- Troposfera (mudança, em grego): a espessura da troposfera varia entre 0 e 13 a 16 km no equador, e entre 0 e 7 a 8 km nos pólos. Ele contém 80 a 90% da massa total de ar e de substancialmente todo o vapor de água. Esta é a camada que produzem fenômenos climáticos (nuvens, chuva, calor, ventos de convecção).
- Estratosfera é acima da camada, troposfera estratosférico até 50 km de altitude. Este é o lugar onde se encontra grande parte da camada de ozônio.
- Mesosphere é esta camada que fica entre 50 km e 80 km de altitude em que a temperatura diminui a -100° Celsius.
- Termosfera é a camada que fica a cerca de 80 km e vai até 640 km de altitude. Nesta camada, a temperatura aumenta com a altitude e pode chegar a mais de 1000° C, mas a pressão é tão baixa que não é sentida.
- Exosfera é a camada que desaparece no espaço até 10 000 km de altitude.
Para os pesquisadores da Universidade de Manchester, não há dúvida. A origem da atmosfera da Terra só pode vir da desgaseificação do manto, uma vez que ainda está escrito em muitos livros didáticos. Sua isotópica analisa requer outra explicação, a de cometas, por exemplo...

Imagem: Em este magnífico pôr do Sol, podemos ver as diferentes camadas da atmosfera da Terra. Esta imagem do horizonte da Terra, com cores brilhantes, foi tomado 29 de julho de 2009, por a missão STS-127 em órbita do ônibus espacial Endeavour. O ônibus tinha acabado de completar uma viagem de 16 dias e de 10 milhões de km. Crédito da imagem: NASA

Excentricidade da Terra

O movimento anual de revolução da Terra, é o deslocamento da Terra de um grau por dia em sua órbita (360º em 365 dias), com um atraso de cerca de 4 minutos entre o dia solar médio eo dia sideral.
A distância Terra-Sol, que é 149,6 milhões km, em média, varia durante o ano.
Terra passa a cada semestre, alternadamente, no periélio, ou seja, é neste momento mais perto do Sol e no afélio, ou seja, é neste momento a mais afastado do Sol. A diferença entre estas duas distâncias é determinada pela excentricidade.
A excentricidade orbital é 0,017.
Excentricidade mede o desvio da órbita da Terra com relação a uma órbita circular. Ele vai de 0 para uma órbita circular a 1 para uma órbita altamente elíptica. Mas a excentricidade da órbita da Terra varia muito ligeiramente ao longo do tempo, entre 0 e 0,06, com um período de 100 000 anos.
O cálculo das variações de temperatura devido à excentricidade entre o afélio e periélio é 4 ° Celsius.

Imagem: cálculo da mudança de temperatura, devido à excentricidade.

Orientação do eixo da Terra

O inclinação do eixo é o ângulo entre o eixo de rotação de um planeta e o seu plano orbital.
O eixo da Terra (≈23°26') fica até 50,3 " por ano, ou 1 grau a cada 71,6 anos, um ciclo completo dura 25 765 anos, chamado grande ano platônico.
No sistema solar, os planetas têm órbitas que se situam mais ou menos no mesmo plano. O da Terra é chamado o eclíptico.
Uma excepção refere-se Pluton, cuja órbita é inclinada de 17° 2 ' em relação ao eclíptico.
Cada planeta gira em redor do seu eixo de rotação, o que provoca a sucessão dos dias locais à cada planeta.
Este ângulo (≈23°26') faz a sucessão das estações. Com efeito, em verão, ensoleillement é mais importante no hemisfério do norte que no hemisfério do sul. O Sol é mais elevado no céu da parte do norte do globo terrestre, que na parte do sul.
Os raios solares chegam sobre Terra com mais intensidade. O Sol levanta-se mais cedo, deita atrasado, e os dias são mais longos.
Na parte do sul é o inverno. O Sol parece tão mais baixo sobre o horizonte e os dias são mais curtos, o Sol levanta-se atrasado e deita mais cedo.
Ao Equador a duração do dia e a noite não varia (ainda que a posição do Sol no céu varia).
Aos pólos, o dia e a noite duram seis meses cada um.
Solstice de verão é o dia mais longo para o hemisfério Do norte.
O Sol à meio-dia está ao zénite do trópico do Cancro, que tem uma latitude de 23° 27 ' norte. É o dia mais curto para o hemisfério Do sul.

Solstice de inverno é o dia mais curto para o hemisfério Do norte. O Sol à meio-dia está ao zénite do trópico Capricorne, que tem uma latitude de 23° 27 ' Sul. É o dia mais longo para o hemisfério Do sul.
Équinoxes de primaveras e de Outono a duração dos dias é igual à das noites, ao norte assim como o Sul, e o Sol à meio-dia está ao zénite do Equador.
A Lua afasta-se da Terra um ritmo cerca de de 38 mm por ano, produzindo também devido aos marrées, o alongamento do dia terrestre de 23 microssegundos por ano.
Sobre vários milhões de anos, estas pequenas modificações produzem importantes umas mudanças. Por exemplo há 410 milhões de anos, ao período Dévonien, havia 400 dias num ano terrestre, cada dia durava 21,8 horas.

Imagem: inclinação do eixo da Terra (≈23°26')

Datas de passagem no afélio e periélio

Datas da passagem da Terra em seu afélio e periélio não são regulares.
Para o Sol, falamos de uma Aphélie (do "apo" grego distância e "helios" Sol), o ponto mais distante entre o objeto eo Sol e um periélio ("peri" ao redor e "helios" dom) , o ponto mais próximo. Mas de um modo geral fala mais de apsis que designam os dois pontos extremos da órbita de um corpo celeste.
O ponto a uma distância mínima entre o centro da órbita é chamado periapsis.
O ponto a uma distância máxima a partir do centro da órbita é chamado Apoapside. O eixo principal da elipse que liga o periapsis e apoapsis da órbita é chamado linha de apsis.
Os nomes destes pontos, o mais próximo e mais distante do objeto central, são específicos do nome do objeto central (raiz grega do nome do objeto celeste).

Imagem: Datas da passagem da Terra em seu afélio e periélio.

Estrutura da Terra

Os planetas são supostos ser constituídos de camadas sucessivas de densidade crescente. Os materiais são da ordem da sua densidade, o ferro ao centro seguidamente o sulfureto de ferro, os silicatos, a água, o azoto, o gás carbónico, o amoníaco, o metano, o hélio, o hidrogénio. Não existe no entanto dois planetas idênticos nas suas estruturas, cada uma tem as suas características limpas. O ferro nativo, primeiro condensado Grãos sólidos de compostos químicos e minéralogiques de condensados nasce nas nebulosas, na sequência dese que chama-se: a sequência de condensação. Os primeiros compostos que se condensam à 1300°C, são óxidos ricos titânio, em alumínio e cálcio. Para 1050°C condensa-se maciçamente o ferro metálico, seguidamente para 950°C, o primeiro silicato na ocorrência o silicato de magnésio e de ferro. Para 800°C, formam-se dos silicatos à estruturas mais cobardes, os Feldspatos e o sulfureto de ferro. A das temperaturas ainda mais baixas condensa-se um silicato que contem a água e à 0°C a água condensa-se em gelo. abundando, é o constituinte do núcleo terrestre. O silício, o silicato de magnésio e de ferro constituem os componentes essenciais do casaco terrestre. O Feldspato, condensado que dá o basalto constitui o pavimento dos oceanos terrestres. A estrutura interna da Terra por conseguinte é repartida nos vários envelopes sucessivos, a crosta terrestre, o casaco e o núcleo. Esta representação é simplificada muito dado que estes envelopes podem elas mesmas ser decompostos. Para localizar estas camadas, sismologues utilizam as ondas sísmicos, logo que a velocidade de uma onda sísmica alterar brutalmente, é que há mudança de meio, por conseguinte de camada. Este método permitiu, por exemplo, determinar o estado da matéria à grandes profundidades (casaco profundo, núcleo). Estas camadas são delimitadas pelas discontinuidades como a discontinuidade de Mohorovicic entre a crosta e o casaco, a de Gutenberg entre o casaco e o núcleo.
A Terra formou-se por aumento de meteoritos, as diferentes camadas instauraram-se respeitando a massa volúmica dos seus constituintes.

A teoria da tectónica das placas agora é admitida largamente desde o fim dos anos 60 e imposta largamente no mundo científico.
Ao século XIX tinha-se o mal a crer que continentes inteiros possam derivar. Agora sabe-se que o casaco sólido é animado de imensas correntes de convecções que circulam desde milhões de anos.
A imagem que temos agora é a de um planeta activo e complexo da qual a crosta é composta de placas océaniques e continentais, de composições minéralogiques diferentes, incessantemente em movimento sob a acção combinada de correntes de convecção internas e da gravidade terrestre.
Blocos continentais formam-se por colisões de placas continentais e rasgam-se, de acordo com um ciclo de 400 milhões de anos.
Placas océaniques, mais pesadas, participam neste bailado incessante desde vários mil milhões de anos e terminam frequentemente por para mergulhar dentro da Terra por subduction, participando assim no reciclagem da crosta terrestre cuja espessura varia entre cerca de Km e 65 Km.
A semente (núcleo interno) é bola sólida de 1220 Km de raio situada no centro da Terra.
Sismologues suspeitam a existência de uma amêndoa no seu seio. É cercada do núcleo líquido composto de uma mistura de Ferro em fusão. Aumenta-se por cristalização do Ferro do núcleo líquido que se resfria lentamente.

Imagem: Estrutura da Terra, crosta continental em superfície tem uma espessura de 30 para 65 Km, o casaco superior de uma espessura de 670 Km, o casaco inferior de uma espessura de 2180 Km, o núcleo externo de uma espessura de 2270 Km, o núcleo interno de uma espessura de 1220 Km.

A gravidade

Como a gravidade é atractiva, tende a reunir a matéria do Universo para formar objetos como os montões de galáxias, as galáxias, as estrelas e certamente os planetas. Estes podem durante certo tempo, opôr-se à pressão da contracção, pela sua pressão térmica no caso das estrelas, ou pela sua rotação ou movimentos internos no caso das galáxias, mas finalmente, uma vez evacuada, o objecto stellaire põe-se a reduzir. A teoria relativité geral que Albert Einstein estabelecido em 1915, descrito a gravitação como uma curvatura espace-temps, que quer dizer que todos os objetos do Universo, curva este espace-temps e influencia sobre os outros corpos celestiais em função da sua massa. Mais o objecto celestial é maciço, mais curva espace-temps. A força de gravitação é por conseguinte uma manifestação da deformação espace-temps sob o efeito da matéria que se encontra. Não se sabe ainda como propaga-se a força de gravitação, os cientistas esperam a experiência que confirmará a existência destes quantas de gravidade.

No âmbito relativité geral, a gravitação não é uma força ou uma interacção dado que os corpos deslocam-se neste espace-temps sem estar a sofrer força seguindo geodésica (linha direita num espaço curvo). Os objetos celestiais seguem com efeito espace-temps curvado pela gravidade. A gravidade não é idêntica em todos os pontos da Terra. Aos pólos g = 9,832 m/s ², Paris g = 9,809 m/s ² (valor médio da gravidade à superfície da Terra) e no Equador g = 9,780 m/s ².
g aumenta com a latitude porque a Terra não é redonda mas ligeiramente aplainada aos pólos. g depende da distância que separa-nos do centro da Terra.

Imagem: É muito fácil, para representar a curvatura do espaço-tempo em duas dimensões, imaginando o tecido de um trampolim, curva por vários objetos pesados, como na imagem abaixo contras. Para contra este não é possível em três dimensões como na realidade.