O que há por dentro?
Você já esteve em busca daquele melão perfeito? Nós tocamos, empurramos as pontas, ouvimos, balançamos, cheiramos e todo tipo de coisa. porque nós fazemos isso? Fazemos isso porque tentamos descobrir o que está dentro. É fruta madura – ou algo ruim ou maduro demais? Tentamos usar nossos sentidos para obter o máximo de informações possível sobre esse pedaço de fruta para determinar como é por dentro. E, felizmente, temos sucesso. Yum!
Uma das primeiras perguntas que se fazem quando as pessoas começam a aprender sobre as cinco camadas da Terra é: ‘Como as pessoas sabem como são as camadas interiores da Terra se não podemos chegar lá para ver?’ Essa resposta é muito semelhante a procurar a fruta perfeita e é o assunto desta lição.
Vulcões
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Embora não possamos pegar a terra e sacudi-la, e cheirá-la provavelmente não nos ajudaria muito, tocar na terra e ouvir os sons que ela faz tem alguma possibilidade. Podemos fazer isso explorando terremotos e vulcões! Ouvimos sobre eles e a destruição que podem causar, como o Monte. Santa Helena, Vesúvio e Pinatubo.
Em um vulcão, a rocha derretida chamada magma rompe a crosta e começa a se acumular na superfície, formando qualquer um de uma variedade de cones. Os vulcões podem entrar em erupção de duas maneiras; de repente e violentamente, como o Monte. Santa Helena ou Pinatubo, ou lenta e gradualmente, como os vulcões havaianos.
Um dos fatores que determinam se explodem ou não é a quantidade de sílica no magma. Quanto mais sílica presente, mais sólida ela pode se tornar, obstruindo as câmaras sob o solo. A pressão então aumenta, causando as erupções catastróficas vistas no Monte. Santa Helena, Pinatubo ou Krakatoa. Magma com relativamente pouca sílica é muito mais fluido e fluirá mais como a água, como os vulcões do Havaí. De qualquer maneira, os cientistas podem ter um vislumbre do conteúdo das camadas sob a crosta terrestre estudando os detritos que emergem dessas formas de relevo .
Outra teoria sobre por que alguns vulcões entram em erupção violentamente e outros não nos dá algum entendimento sobre o conteúdo dos gases na terra. Às vezes, o magma que sobe à superfície da terra acontece muito rápido. Quando isso acontece, as bolhas de gás no magma começam a se expandir conforme a pressão diminui. Quando o magma atinge a superfície, há uma grande liberação de gases reprimidos, fazendo com que o vulcão entre em erupção – muito parecido com a abertura de um refrigerante que foi agitado.
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Em uma erupção não explosiva, os cientistas acham que a maior parte do gás teve a chance de ser liberada, pois o magma subiu à superfície mais lentamente. Isso deixa pouco gás para ser liberado e apenas o magma é emitido da terra.
S Waves
Ondas S de terremotos cisalham ondas
Isso seria como sacudir a ponta de um Slinky para cima e para baixo e ver as ondas viajando ao longo dele. Essas ondas viajam apenas através de sólidos, então os cientistas podem rastrear onde esses tipos de ondas aparecem – e como eles estão ausentes em outros lugares. A partir dessas informações, eles podem descobrir quais camadas da Terra são sólidas e quais são líquidas.
Ondas P
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Outro tipo de onda é a onda de compressão, também conhecida como ondas P , e são as mais rápidas dos dois tipos. As ondas P são ondas que viajam através das camadas da terra, comprimindo a matéria pela qual viajam.
Isso é semelhante a como o som viaja pelo ar e seria como pegar a ponta de um Slinky esticado e empurrá-lo para a outra ponta. A onda resultante é uma onda de compressão que viaja pela primavera. As ondas de compressão viajam entre cinco e oito quilômetros por segundo, ou três a cinco milhas por segundo. Eles são capazes de viajar através de sólidos e líquidos ao longo da superfície e pelo interior da Terra.
Na verdade, essas ondas podem viajar para o lado oposto da Terra, viajando através das camadas da Terra e ser detectadas por instrumentos ali. Os cientistas medem quanto tempo leva para chegar a diferentes lugares ao redor da Terra e, como essas ondas viajam em velocidades diferentes através de sólidos e líquidos, a estrutura das camadas pode ser determinada analisando o tempo de chegada e a localização.
Shadow Zone
Outra característica interessante dessas ondas e de sua viagem pela terra é a presença de uma zona de sombra , que é uma área da Terra entre 103 e 142 graus do foco do terremoto, onde nenhuma onda pode ser detectada.
Conforme as ondas P atingem os limites de diferentes camadas da Terra, as ondas são dobradas, ou refratadas , uma vez que viajam em velocidades diferentes através de substâncias diferentes.
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Este é precisamente o efeito que os cientistas usam para determinar a estrutura das camadas interiores da Terra. Segundo o United States Geological Survey, ou USGS, essa informação (a desaceleração das ondas P e a falta de ondas S) foi a principal evidência que permitiu aos cientistas determinar se o núcleo externo da Terra era líquido. Eles também usaram o tamanho da zona de sombra para deduzir o diâmetro do núcleo. Assim, ao analisar onde e quando essas ondas de terremoto apareceram em pontos ao redor da Terra, os cientistas desenvolveram um modelo da estrutura do interior da Terra.
Resumo da lição
Como não podemos observar diretamente o interior da Terra, os cientistas precisam contar com outros dados para desenvolver um modelo do interior da Terra. Eles fazem isso contando com informações de vulcões e terremotos. Dados sobre a composição de algumas das camadas da Terra são coletados estudando os detritos que são emitidos por um vulcão. Sua explosividade também é uma medida do conteúdo de gás do magma.
Os cientistas usam ondas S , ou ondas de cisalhamento, e ondas P , ou ondas de compressão ou pressão, que resultam de terremotos para determinar o tamanho das camadas e também para dizer se são sólidas ou líquidas. Uma vez que apenas ondas P podem passar pelos líquidos, e elas são refratadas , ou dobradas, conforme passam de uma camada para outra, forma-se uma zona de sombra , uma área onde nenhuma onda aparece, dando evidência do tamanho do núcleo. Todos esses dados são combinados para permitir um vislumbre da estrutura do nosso planeta Terra.
Resultados de Aprendizagem
Depois de concluir esta lição, você será capaz de:
- Resuma como os cientistas usam vulcões e terremotos para estudar as camadas internas da Terra
- Diferencie as ondas S e as ondas P