13.412 – O que é e quando surgiu a Geofísica?


Tectônica+de+Placas
Trata -se do estudo da Terra a partir de medidas de campos físicos que se propagam através de seu interior e de regiões vizinhas. Diferente da Geologia cujo estudo da Terra é feito via observações diretas das rochas, quer à superfície, quer provenientes de amostras colhidas em furos de sondagens, e a dedução da sua estrutura, composição, ou história baseada na análise dessas observações, a Geofísica, por sua vez, aplica os princípios da Física ao estudo da Terra.

A investigação geofísica do interior da Terra consiste em fazer medições na superfície ou próxima a ela. Estas medições são influenciadas pela distribuição interna das propriedades físicas. A análise das medições pode revelar como é que as propriedades físicas do interior da Terra variam vertical e lateralmente. Grande parte do conhecimento terrestre, abaixo das profundidades que se podem atingir por intermédio de furos, é proveniente de observações geofísicas. As propriedades da sub-superfície são estimadas por meio de medição, análise e interpretação dos dados na superfície.

A geofísica pode ser dividida em duas grandes áreas, a Geofísica Global (ou Geofísica Básica, ou ainda Geofísica da Terra Sólida), que estuda fenômenos que ocorrem em grandes escalas temporais e/ou espaciais, e, a Geofísica Aplicada, que estuda fenômenos de escala espacial menor.

Geofísica Global
As sub-áreas da Geofísica Global são:
• Sismologia
• Gravimetria
• Geomagnetismo
• Geodésia
• Mudanças Climáticas Globais
• Geotermia
• Geodinâmica
• Tectonofísica
• Geofísica Espacial
• Modelagem computacional de fenômenos geofísicos de grande escala temporal e/ou espacial

Geofísica Aplicada
A Geofísica Aplicada baseia-se na utilização dos métodos geofísicos de prospecção, cujos principais são:
• Gravimetria
• Magnetometria
• Métodos Radiométricos (Gamaespectrometria)
• Eletrorresistividade
• Potencial Espontâneo
• Polarização Induzida
• Métodos Eletromagnéticos (EM34, TDEM, etc.)
• GPR (Ground Penetrating Radar)
• Magnetotelúrico
• Sísmica de Reflexão e Refração

Estes métodos, utilizados geralmente em conjunto e com apoio de informações geológicas, são aplicados em estudos de:
• Prospecção mineral;
• Prospecção de petróleo;
• Monitoramento Ambiental;
• Água subterrânea (exploração e mapeamento de contaminação);
• Estudos forenses: determinação de cemitérios clandestinos, etc;
• Problemas de engenharia: Infra-estrutura de estradas e pontes, etc;
• Urbano (mapeamento de utilidade, a localização do tanque de armazenamento subterrâneo);
• Segurança de Barragens;
• Mapeamento Geológico;
• Arqueologia;

Cada rocha magnetiza-se de acordo com a sua susceptibilidade magnética, que depende da quantidade e do modo de distribuição dos minerais magnéticos presentes. A concentração de minerais magnéticos produz distorções locais no campo magnético da Terra, que podem ser detectadas e fornecem informações sobre a subsuperfície.
A Magnetometria baseia-se no estudo das variações locais do campo magnético terrestre, derivadas da existência, na subsuperfície, de rochas contendo minerais com forte susceptibilidade magnética, tais como a magnetita, ilmenita e pirrotita.
OBSERVAÇÃO: Tanto na Gravimetria como a Magnetometria, os campos físicos estão presentes; com isso, não é necessário que as rochas em subsuperfície sejam excitadas para que se obtenha uma medida do campo físico. Estes métodos obedecem à Teoria do Potencial e guardam várias semelhanças entre si. São referenciadas como Métodos Potenciais.
NO COMEÇO TUDO ERA GEOLOGIA
No século XVIII as investigações da Terra eram feitas sem muito método, numa
forma quase que puramente observacional e baseadas numa filosofia natural, num misto
de especulações e explicações divinas. A única parte das Ciências da Terra já organizada
era a Mineralogia, ensinada em escolas da França e Alemanha, voltadas à mineração. Foi
somente no início do século XIX que o termo Geologia ganhou força, com a fundação da
“Sociedade Geológica de Londres”, em 1807. A partir de então, esta nova ciência tinha a
missão de representar o estudo do acessível, isto é, as teorias sobre a formação e
evolução da Terra tinham que estar fortemente ancoradas no que as rochas podiam
mostrar. O que não podia ser cabalmente demonstrado era considerado meramente
especulação e ficava no campo da Cosmogonia.
Se essa postura rígida ajudou a desenvolver uma ciência com bases sólidas,
também provocou atrasos no conhecimento do interior da Terra e o estabelecimento de
teorias sobre sua evolução, devido ao preconceito sobre qualquer idéia que não
encontrasse respaldo nas observações de superfície. As primeiras medidas físicas usadas
para modelar a estrutura externa da Terra (a crosta) foram aquelas sobre o calor, isto
porque já se admitia que era necessário um fornecimento de calor constante para formar
e manter as cadeias de montanhas.
Por volta de 1830 já se tinha uma grande quantidade de observações sobre o
aumento de temperatura com o aumento de profundidade nas minas. Mantendo-se essa
razão constante, extrapolava-se que a 80 km de profundidade as rochas estariam todas
fundidas, criando um mar de magma que seria a fonte de lavas dos vulcões. Essas falsas
conclusões deveram-se à falta de conhecimento sobre as reais propriedades físicas da
Terra, o que só veio a ser conhecido muito mais tarde. Entretanto, com isso iniciou-se o
estudo do interior do planeta, campo de estudo que por vezes era designado por Geologia
Física. Entretanto, esse termo não era apropriado porque a base de conhecimento e os
métodos a serem utilizados nessa investigação eram muito diferentes daqueles aplicados
pelos geólogos da época. Mais apropriadamente, referia-se então à Física da Terra a essa
linha de investigação, e que acabou sendo o núcleo de uma nova ciência, a Geofísica.

Fonte: USP

 

12.152 – Física – Conheça o “martelo de Thor”, o acelerador que reproduz as condições existentes no núcleo da Terra


O nome Thor, o temido deus do trovão da mitologia nórdica, foi escolhido pelos cientistas do Sandia National Laboratories, nos EUA, para batizar sua última criação: um acelerador preparado para estudar materiais em condições extremas e que reproduz a pressão existente no núcleo da Terra, algo equivalente a 1 milhão de atmosferas.
Uma das principais vantagens do chamado “martelo” de Thor sobre seus antecessores (como, por exemplo, a Máquina Z, dos mesmos criadores) é que ele é muito menor, já que ocupa somente 600 m². Graças ao seu campo magnético, parecido com o do centro da Terra, Thor permitirá analisar a resistência e os efeitos desse tipo de pressão sobre diversos materiais.
Outra das vantagens que garantirão a eficácia desse novo acelerador é que sua tecnologia moderna evitará qualquer tipo de perda de energia e utilizará centenas de novos e pequenos capacitores. Desse modo, após 20 anos de atividade, a Máquina Z será substituída por Thor, que, embora não seja mais potente, é muito mais prático e preciso.

11.721 – Geofísica – Partículas fantasmas são provenientes do centro da Terra


geoneutrini
Com a utilização de um laboratório subterrâneo, na Itália, foi encontrada a primeira evidência sólida de que as partículas subatômicas neutras são produzidas sob a crosta terrestre. A pesquisa poderia ajudar a revelar quais elementos radioativos se encontram no interior do planeta e os processos radioativos geradores de calor no interior da Terra. Os dados foram relatados na revista Physical Review D.
Neutrinos são gerados por reações nucleares que envolvem o decaimento de átomos instáveis e são frequentemente descritos como “fantasmagóricos”, por serem muito pequenos. Eles são cerca de 500 mil vezes mais leves do que o elétron, de acordo com o portal Live Science. Como não possuem carga e raramente interagem com outras partículas, não costumam atacar átomos. Mas, quando o fazem, um flash de luz é criado, que já foi gravado anteriormente por cientistas como prova de sua existência.
Porém, foram detectados neutrinos vindos do interior da Terra. Tais “geoneutrinos” dão um vislumbre físico sobre o núcleo de nosso planeta. Os especialistas, agora, podem identificar isótopos radioativos individuais no interior da Terra e descobrir como seu calor afeta a atividade geológica de, por exemplo, vulcões e terremotos.
A BBC informou que o interior da Terra gera 20 vezes mais calor que todas as estações de energia do planeta. Embora a maioria de seu calor seja perdido, outras fontes vêm do decaimento de elementos radioativos. Até agora, ninguém foi capaz de arriscar um palpite sobre sua quantidade.
Os cientistas no Laboratório Nacional de Gran Sasso, na Itália, que está localizado 1,5 km abaixo dos Apeninos, usou o detector de neutrinos Borexino para estudar as partículas fantasmas. O instrumento usa 2.200 sensores para detectar raros lampejos de luz emitidos quando neutrinos interagem com 200 toneladas de um óleo especial, alojado no interior de uma esfera. Assim, 24 geoneutrinos foram identificados, dentro de 2.056 dias. Onze vieram do manto da Terra e 13 de sua crosta.
Esses geoneutrinos sugerem que cerca de 70% do calor presente no interior da Terra é criado por radioatividade, mas o número ainda é incerto. “Há 98% de certeza, o que significa que ainda há uma pequena probabilidade de que não exista nenhum sinal do manto”, disse Aldo Ianni, um físico de partículas experimental do laboratório, em entrevista à BBC. Esses 2% de chance de erro são muito grandes para a pesquisa ser definida como uma “descoberta”, de acordo com as regras da física de partículas.
De acordo com Ianni, a fim de obter um número mais preciso, a equipe internacional precisará reunir dados por cerca de 17 anos. No futuro, os peritos podem instalar mais detectores de geoneutrinos em locais diferentes, ao redor do mundo, para analisar como os elementos radioativos são distribuídos do interior do nosso planeta.

8091 – Geofísica – Invadindo a casa do capeta:


Broca gigantesca para escavar até o centro da Terra
Broca gigantesca para escavar até o centro da Terra

Missão quer chegar até o centro da Terra em 2020
Consórcio internacional de cientistas planeja missão de um bilhão de dólares para perfurar a crosta terrestre e chegar ao manto. Com isso, pretendem decifrar antigos mistérios sobre a formação de nosso planeta.
Um mês depois de o jipe-robô Curiosity pousar na Cratera Gale, em Marte, a humanidade alcançou outro ponto tão inexplorado quanto o planeta vermelho – mas sem um décimo do glamour e da publicidade recebida pela sonda da Nasa. No dia 9 de setembro, o navio japonês Chikyu escavou um buraco de 2.466 metros no fundo do mar e retirou amostras de rochas para pesquisas sobre o interior de nosso planeta. É a maior profundidade já atingida por uma missão científica e o mais próximo do manto terrestre que o homem já chegou. No entanto, segundo os cientistas responsáveis pelo projeto, essa missão é só um aperitivo de algo muito mais ambicioso.
Até o começo da década de 2020, eles pretendem triplicar essa distância, percorrendo seis quilômetros de rochas duras até atingir o manto terrestre – a camada imediatamente abaixo da crosta, onde podem estar guardados os segredos da formação do planeta e dos limites da vida. A região, que possui 68% da massa da Terra, ainda é um mistério para a ciência. “Perfurar até o manto é a missão mais desafiadora da história das ciências da Terra”, escreveram os geólogos responsáveis pelo projeto em um documento detalhando a escavação.
O valor total da empreitada é calculado em um bilhão de dólares. Tudo isso para atravessar com tubos de aço 4.000 metros de água, 200 metros de sedimentos e 5.500 metros de rochas basálticas. Depois de alcançar o manto, será necessário percorrer todo o caminho de volta, carregando as pedras a serem analisadas pelos cientistas.
“O comprimento total da broca terá de ser de 10 quilômetros, e o diâmetro do buraco, apenas 30 centímetros. Nem a ciência nem a indústria já percorreram essa distância em meio a pedras, no meio do oceano. Esse será nosso maior desafio”, disse Damon Teagle, pesquisador da Universidade de Southampton e um dos idealizadores do projeto, em entrevista a uma revista famosa.
Esforço internacional – A missão até o manto terrestre faz parte dos planos traçados pelo Programa Integrado para a Escavação do Oceano (IODP, na sigla em inglês) para os próximos dez anos. O programa reúne cientistas de vários países do mundo, como Estados Unidos, Japão e Austrália, com o objetivo de monitorar e coletar amostras do fundo do mar. Desde agosto, o Brasil faz parte do projeto, e cientistas do país devem estar em todas as missões do programa a partir de 2013 — inclusive nas que buscam o centro da Terra.

Os pesquisadores já escolheram três possíveis locais para a escavação: os mares ao redor do Havaí, da Califórnia ou da Costa Rica. Como a crosta da Terra mede de quatro a seis quilômetros debaixo do oceano e mais de trinta debaixo dos continentes, a missão terá de acontecer necessariamente em alto mar. Para escolher as localidades exatas, os pesquisadores tiveram de levar em conta fatores como idade e temperatura do terreno e condições climáticas do local.

O navio usado na perfuração deve ser o mesmo Chikyu que bateu o recorde de profundidade no mês passado. Ele foi desenvolvido por pesquisadores japoneses em 2002 justamente para ser usado nas missões do IODP. Os pesquisadores já adiantam que a equipe a bordo do navio deve enfrentar grandes dificuldades para cumprir sua missão, como “escavar em uma grande profundidade em pleno mar aberto, perfurar pedras extremamente duras, retirar as amostras de rocha sem contaminá-las, enfrentar temperaturas muito altas, chegando a mais de 300 graus Celsius, e pressão incrivelmente forte”, enumera Teagle.

Outro problema é a duração das brocas usadas pela equipe. Embora feitas de uma dura mistura de carbeto de tungstênio (material três vezes mais rígido que o aço) com diamantes, elas não resistem a mais de 60 horas de trabalho, por causa do atrito com as rochas do centro do planeta. Até 2020, os pesquisadores devem encontrar modos de torná-las mais robustas e duráveis, senão correm o risco de o processo de escavação se estender por anos. Mas será que tanto esforço — e dinheiro gasto — vale a pena? Qual o objetivo disso tudo?
Projeto Mohole
Quando: 1961
Onde: Costa das ilhas Guadalupe, no leste do Pacífico
Profundidade: 183 metros
O que foi: Projeto do governo americano com o objetivo de chegar até o manto terrestre. O programa foi descontinuado depois das primeiras escavações, por causa dos altos custos.
Navio Chikyo
Quando: Setembro de 2012
Onde: Península Shimokita, no Japão
Profundidade: 2.466 metros
O que foi: A missão realizou a maior escavação científica já feita em alto mar, e chegou mais perto do manto do que qualquer outra. Até 2020, os pesquisadores pretendem alcançar o manto do planeta usando o mesmo barco.

A viagem sem fim ao centro da Terra

O principal motivo para querer ir até o centro da Terra é simplesmente porque nunca estivemos lá. Tudo que sabemos sobre essa região e o que ela significa para a formação terrestre vem de evidências coletadas aqui na superfície. “Não temos nenhuma amostra do manto da Terra para estudar – e ele representa maior parte de nosso planeta”, diz Teagle.
As primeiras evidências da existência do manto foram coletadas pelo meteorologista croata Andrija Mohorovičić em 1909, quando ele percebeu que as ondas sísmicas se moviam mais rápido abaixo dos 30 quilômetros de profundidade do que nas camadas acima, prevendo que haveria aí uma mudança na composição da Terra. A partir de rochas que chegaram até a superfície durante o surgimento de ilhas e vulcões, os pesquisadores sabem que a região é composta por minerais ricos em magnésio. “No entanto, não sabemos a composição exata do manto, porque as amostras foram alteradas pela reação química com a água do mar e o magma durante sua jornada até a superfície”, afirma o pesquisador.
E é justamente na composição química dessas rochas que mora, segundo os cientistas, a resposta para alguns dos segredos mais antigos da ciência, como a origem de nosso planeta. “É a partir dessa análise que poderemos saber como a Terra foi formada, como o planeta evoluiu a partir disso e como ele funciona hoje”, afirma Teagle. Os pesquisadores ainda dizem que, ao visitar a região, vão poder entender quais os limites da vida: em que condições de temperatura, pressão e acidez ela é possível. “Podemos descobrir evidências de vida microbiana muito profunda, no fundo da crosta. Ou, quem sabe, até no próprio manto.”
Segundo os pesquisadores, a exploração do centro da Terra tem outra semelhança com a exploração espacial, além da busca por territórios desconhecidos e por evidências de vida: ela não tem limites definidos. “Se conseguirmos atingir nosso objetivo, o próximo grande passo será alcançar a divisão entre a camada mais rígida e a menos rígida do manto, que se encontra a 150 quilômetros de profundidade, e está sob 1.300 graus Celsius”, afirma Damon Teagle. Depois disso, existem mais 6.000 quilômetros totalmente inexplorados de rochas, magma e ferro. Assim como no espaço, não parecem haver fronteiras para a exploração científica do centro da Terra.

Veja aqui o longo caminho
Veja aqui o longo caminho

8090 – Temperatura no centro da Terra chega a 6.000 graus Celsius


Camadas escaldantes
Camadas escaldantes

Pesquisadores conseguiram determinar que a temperatura da Terra perto de seu centro é de 6.000 graus Celsius, mil graus mais quente do que experimentos anteriores haviam mostrado. Esses cálculos também confirmam modelos geofísicos que previam que, para explicar a formação do campo magnético terrestre, a diferença entre a temperatura do núcleo e do manto terrestre deveria ser de 1.500 graus. O resultado foi publicado recentemente na revista Science.
O núcleo da Terra é formado, em sua maior parte, por uma esfera de ferro líquido com temperaturas superiores a 4.000 graus Celsius e pressão equivalente à de 1,3 milhão de atmosferas. Sob essas condições, o ferro se torna tão líquido quanto a água dos oceanos. É apenas no centro dessa esfera, onde as temperaturas e pressão são ainda maiores, que o ferro volta a se solidificar.

Os pesquisadores conhecem a maior parte dessas características a partir da análise do movimento das ondas sísmicas — causadas por terremotos — entre essas camadas. Essas ondas, no entanto, não são capazes de mostrar a temperatura nessas regiões, o que deixa de fora informações importantes para os cientistas compreenderem os movimentos dos materiais que compõem o centro da Terra. Por exemplo, a diferença entre as temperaturas do núcleo e do manto é um dos fatores responsáveis, junto com a rotação do planeta, por gerar o campo magnético da Terra.
Para descobrir a temperatura dessas camadas, os cientistas analisaram a temperatura de fusão do ferro em diferentes pressões, usando equipamentos feitos de diamante para comprimir pequenas partículas de ferro a pressões que são milhões de vezes superiores à exercida pela atmosfera. Nessas condições, os pesquisadores dispararam poderosos raios laser nas amostras, que são capazes de esquentar o material a até quase 5.000 graus Celsius. “Na prática, tivemos de superar muitos desafios experimentais, uma vez que as amostras precisam ser termicamente isoladas e não podem interagir quimicamente com o ambiente. Além disso, mesmo que uma amostra alcance temperatura e pressão extremas como as do centro da Terra, isso só vai acontecer por alguns segundos — período muito curto para determinar se o material começou a derreter ou continua sólido”, Agnès Dewaele, pesquisadora da Comissão Francesa de Energia Atômica e Energias Alternativas, responsável pela pesquisa.
A fim de superar esse problema, os pesquisadores utilizaram raios-X como ferramenta para analisar as amostras de ferro. “Nós desenvolvemos uma nova técnica onde raios-X intensos podem atingir uma amostra e deduzir se ela está sólida, liquida ou parcialmente derretida, em períodos curtos de tempo, de até um segundo. Isso é rápido o suficiente para que a temperatura e pressão das amostras sejam mantidas constantes”, disse Mohamed Mezouar, pesquisador do Laboratório Europeu de Radiação Síncrotron, um dos autores do estudo.
Assim, eles conseguiram determinaram experimentalmente que o ponto de fusão do ferro é de 4.800 graus a uma pressão de 2,2 milhões de atmosferas — os limites do equipamento. Utilizando modelos matemáticos, os pesquisadores calcularam o mesmo ponto de fusão para uma pressão de 3,3 atmosferas, equivalente à sentida na fronteira entre o núcleo sólido e o liquido. O resultado foi 6.000 graus Celsius.
Os pesquisadores também descobriram por que as pesquisas anteriores haviam calculado essa temperatura de forma errada. Segundo os cientistas, a partir dos 2.400 graus, um processo químico conhecido como recristalização acontece na superfície do ferro, levando a mudanças em sua estrutura. A pesquisa anterior havia usado técnicas ópticas para determinar se as amostras estavam sólidas ou líquidas, e é possível que os pesquisadores tenham interpretado a recristalização na superfície da amostra como um sinal de seu derretimento.
Glossário
Crosta
Parte mais externa do planeta, pode medir até 60 quilômetros
Manto
Camada densa feita de rochas quentes e semissólidas. Mede quase 3.000 quilômetros
Núcleo Externo
Camada líquida do núcleo, é composta principalmente de ferro e níquel
Núcleo Interno
Centro extremamente quente e sólido, formado por ferro e níquel.

6820 – A Geofísica


☻ Mega Bloco – Ciências Biológicas

O progresso da geofísica determinou a superação de antigas concepções sobre as características físicas da Terra. A aplicação dos princípios geofísicos a questões como a busca de fontes de energia e a previsão de terremotos e erupções vulcânicas fazem dessa ciência um campo de máximo interesse.
Geofísica é a ciência que estuda a estrutura e a composição do globo terrestre, inclusive a hidrosfera e a atmosfera, aplicando métodos da física. Distingue-se da geologia por utilizar instrumentos na obtenção de dados quantitativos da área em estudo, enquanto a geologia se baseia na observação direta. Divide-se em várias especialidades, cada uma das quais constitui por si mesma uma ciência: a geodésia, relativa ao tamanho e à forma da Terra; a sismologia, que estuda os terremotos; a tectônica, que pesquisa as deformações da crosta terrestre; a oceanografia; a hidrologia; a glaciologia e a meteorologia.
As pesquisas geofísicas realizadas com técnicas e instrumentos avançados levaram a um conhecimento mais profundo do comportamento da Terra, o que possibilitou a elaboração das atuais teorias sobre a formação e configuração do planeta — tectônica de placas — e facilitou a busca de depósitos minerais.
Embora sejam muitos os ramos da geofísica, distinguem-se, para fins práticos, apenas a geofísica pura e a geofísica aplicada. A primeira, também chamada geofísica acadêmica, dedica-se a pesquisas de caráter geral, sem fins práticos imediatos. Encara a Terra como unidade e o principal objeto de seu interesse são os fenômenos físicos de escala universal. A geofísica aplicada, ou prospecção geofísica, visa sempre a um fim econômico imediato e investiga apenas estruturas geológicas de amplitude relativamente restrita. Seus principais objetivos são a prospecção de jazidas minerais, água subterrânea, petróleo, e estudos sobre a viabilidade de obras de engenharia civil.

A característica mais geral das pesquisas geofísicas é que a maior parte das observações e medidas são feitas na superfície da Terra, ou em pontos próximos. As medidas diretas, nas minas, nas sondagens e nas profundidades oceânicas, não vão além de alguns quilômetros. Como o raio da Terra tem mais de seis mil quilômetros, complementa-se a pesquisa com diversos métodos indiretos, que dão informações sobre pontos mais profundos.
No estudo da atmosfera, as observações e medidas feitas na superfície também são insuficientes, mas o acesso é mais fácil que ao interior do globo e diversos métodos permitem obter informações diretas em alturas cada vez maiores. Um dos instrumentos utilizados para esse fim são os balões-sondas, cheios de hidrogênio, que podem atingir alturas de dezenas de quilômetros. Também se utilizam foguetes, por meio dos quais são postos em órbita satélites artificiais capazes de transportar verdadeiros laboratórios. O fato de o satélite poder realizar em poucas horas uma rotação em torno da Terra permite o estudo de uma propriedade terrestre quase simultaneamente em vários pontos do globo, o que facilita a obtenção de medidas comparativas. O advento dos computadores, que tornaram o tratamento dos dados, antes longo e fastidioso, muito mais rápido e preciso, também representou uma verdadeira revolução da geofísica.
Importância da geofísica aplicada. O progresso da civilização industrial tem exigido um consumo cada vez maior de minério e materiais de construção, além de fontes de energia, especialmente petróleo. O problema do suprimento de água torna-se também cada vez mais grave em muitos centros urbanos. Daí a importância da geofísica aplicada, que busca métodos de reduzir os custos das pesquisas realizadas no subsolo.
A geofísica aplicada deve ser encarada como uma ferramenta à disposição da geologia. O trabalho do geólogo encontra grande auxílio na topografia, nas fotografias aéreas e nos sensores remotos, que fornecem apenas dados de superfície. Se houver necessidade de informações mais precisas, o geólogo lança mão dos métodos geofísicos e de prospecção convencional, que o capacitam a completar e confirmar suas hipóteses sobre as condições geológicas de subsuperfície. A grande vantagem desses métodos é poderem dar essa visão do interior da crosta terrestre num tempo rápido e por um custo operacional pequeno, em comparação com sondagens e abertura de galerias.

6435 – Física – O que é a pressão?


A pressão ou tensão mecânica (símbolo: p) é a força normal (perpendicular à área) exercida por unidade de área.
Formalmente, P = F/A
Onde p é a pressão, F é a força, e A é a área.
A pressão relativa define-se como a diferença entre a pressão absoluta e a pressão atmosférica. Os aparelhos destinados a medir a pressão relativa são o manômetro e também o piezômetro.
A pressão atmosférica mede-se com um barômetro, inventado por Torricelli.
O termo pressão hidráulica (embora na origem relacionado com sistemas utilizando-se ou baseados em água) refere-se a pressões transmitidas por fluidos, como óleos, em especial, em máquinas hidráulicas, em cilindros hidráulicos (como nos macacos hidráulicos e freios hidráulicos de veículos), em fenômenos relacionados com o princípio de Pascal, etc., em que variações de pressão sofridos por um volume de um líquido são transmitidos integralmente a todos os pontos deste líquido e às paredes do recipiente onde este está contido.
Tanto na pressão arterial como na pressão sobre as vias aéreas (cm de água) temos uma simplificação para facilitar a leitura, pois de uma unidade complexa temos uma mais simples e linear de fácil interpretação.
A unidade no SI para medir a pressão é o Pascal (Pa). A pressão exercida pela atmosfera ao nível do mar corresponde a aproximadamente 101 325 Pa (pressão normal), e esse valor é normalmente associado a uma unidade chamada atmosfera padrão (símbolo atm)

Atmosfera é a pressão correspondente a 0,760 m (760 mm) de Hg de densidade 13,5951 g/cm³ e numa aceleração da gravidade de 9,80665 m/s²
Bária é a unidade de pressão no sistema c,g,s e vale uma dyn/cm²
Bar é um múltiplo da Bária: 1 bar = 106 bárias
PSI (pound per square inch), libra por polegada quadrada, é a unidade de pressão no sistema inglês/americano: 1 psi = 0,07 bar ;1 bar = 14,5 psi

Pressão atmosférica é a pressão exercida pela atmosfera num determinado ponto. É a força por unidade de área, exercida pelo ar contra uma superfície. Se a força exercida pelo ar aumenta em um determinado ponto, conseqüentemente a pressão também aumentará. A pressão atmosférica é medida por meio de um equipamento conhecido como barômetro. Essas diferenças de pressão têm uma origem térmica estando diretamente relacionadas com a radiação solar e os processos de aquecimento das massas de ar. Formam-se a partir de influências naturais, como: continentalidade, maritimidade, latitude, altitude… As unidades utilizadas são: polegada ou milímetros de mercúrio (mmHg), quilopascal (kPa), atmosfera (atm), milibar (mbar) e hectopascal (hPa), sendo as três últimas, as mais utilizadas no meio científico. Outra unidade utilizada para se medir a pressão é a PSI (pounds per square inch) que em Português vem a ser libra por polegada quadrada (lb/pol²). Embora comum para medir pressão de pneumáticos e de equipamentos industriais a lb/pol² é raramente usada para medir a pressão atmosférica. Embora o ar seja extremamente leve, não é desprovido de peso. Cada pessoa tem em média uma superfície do corpo aproximadamente igual a 1 metro quadrado, quando adulto. Sabendo que ao nível do mar a pressão atmosférica é da ordem de 1 atm (definida como 101 325 Pa, ou ainda 1013,25 hPa=mbar), isso significa dizer que, neste local, uma pessoa suportaria uma força de cerca de 100 000 N relativo à pressão atmosférica. Porém, não sente nada, nem é esmagada por esta força. Isto acontece devido à presença do ar que está contido no corpo e ao equilíbrio entre a pressão que atua de fora para dentro e de dentro para fora do corpo. Qualquer variação na pressão externa se transmite integralmente a todo o corpo, atuando de dentro para fora, de acordo com o Princípio de Pascal. O peso normal do ar ao nível do mar é de 1 kgf/cm². Porém, a pressão atmosférica diminui com o aumento da altitude. De forma simplificada poder-se-á considerar que a pressão diminui 1 hPa (ou 1 mbar) a cada 8 metros que se sobe. A 3000 metros, é cerca de 0,7 kgf/cm². A 8840 metros, a pressão é de apenas 0,3 kgf/cm².

6127 – Geofísica – Vulcão Merapi


Vulcão Merapi

Um dos mais antigos vulcões do mundo, o Monte Merapi, situado em região densamente povoada, na região central da Indonésia, voltou a lançar lava, obrigando centenas de moradores a abandonarem suas casas. Um vulcanólogo da cidade de jacarta, a 500 km da capital, informou que o vulcão fumegou 23 vezes em um período de 5 horas. Sua última erupção foi em novembro de 1993, deixando rastro de destruição que matou 60 pessoas e feriu pelo menos 100.

Um pouco +

O Merapi é um vulcão localizado na ilha indonésia de Java. É o vulcão mais ativo da Indonésia – país que tem a maior densidade de vulcões do mundo – tendo matado 70 pessoas em uma erupção em 1994 e 1.300 pessoas em 1930. Sua última erupção havia ocorrido em 1994 – quando pelo menos 50 pessoas morreram.
Na madrugada do dia 05/11/2010, o vulcão Merapi entra novamente em erupção e causa mais 69 mortes na Indonésia Jacarta, 5 nov (EFE).- Pelo menos 69 pessoas morreram e outras 71 ficaram feridas devido a uma nova erupção do vulcão Merapi na Indonésia, elevando a mais de 100 o número de vítimas fatais desde que a actividade começou, em 25 de Outubro de 2010 Quase todos os corpos foram encontrados no distrito de Sleman, a maioria no vilarejo de Bronggang, a 15 quilómetros da cratera e situado, portanto, dentro do perímetro de segurança que mais uma vez foi ignorado pelos habitantes, informaram fontes oficiais.
A erupção soou como um trovão durante a madrugada e lançou ao céu colunas de cinzas e fragmentos de rocha de até seis quilómetros de altura, intensificando os rios de lava que descem da montanha e provocando nuvens tóxicas a temperaturas superiores aos 750 graus centígrados.
No centro da ilha de Java, a explosão pôde ser escutada a 20 quilómetros de distância, relataram os vulcanólogos indonésios, que acreditam que a erupção desta sexta-feira foi a mais forte até o momento e muito mais potente do que a primeira, de 26 de Outubro, na qual morreram quase 30 pessoas.
Segundo os relatos de várias testemunhas, dezenas de pessoas com os rostos cobertos de cinzas se afastaram a pé ou de moto do vulcão, enquanto o Exército efectuou evacuações em caminhões cheios de mulheres e crianças.

4256 – Centro da Terra – Vozes do Inferno


Durante 600 anos, a terrível energia que flui das profundezas se acumulou vagarosamente nos rochas que sustentam todo o Sudoeste Asiático. Em meados de 1991, ela vazou de um só golpe, com a força de milhares de bombas atômicas, pelo topo da Ilha de Luzon, perto de Manilha, capital das Filipinas. A causa da tragédia foram blocos subterrâneos imagináveis, com 100 quilômetros de espessura, que se chocam em toda a borda do Pacífico, onde formam o “cinturão de fogo”, sede de metade de 600 vulcões ativos do mundo. Aprendendo a espionar massas parecidas em toda a Terra, os geólogos esperam explicar não apenas erupções, maremotos e terremotos, mas a própria forma dos continentes e oceanos.
A Terra não é jovem. Com 4,6 bilhões de anos, tornou-se um planeta maduro, de vida bem assentada. Nem por isso se podem excluir surpresas, como um surto transitório e localizado de intensa atividade interna, como a que marcou sua adolescência, há muitos milhões de anos. Algo assim chegou a passar pela mente de algumas pessoas quando somaram as vítimas do vulcão Pinatubo, nas Filipinas, em junho de 1991 — 300 pessoas morreram e 1 milhão perderam o lar. Após 600 anos de silêncio, o vulcão acordou de modo violento: por sua boca, deixaram o fundo da Terra e foram lançados a 20 quilômetros acima da superfície 20 milhões de toneladas de matéria, cifra sem precedente neste século.
A matéria fluida ascende de profundezas incríveis — devido à circulação de calor em todo o interior do planeta — e se acumula próximo à fenda entre as placas continentais Africana e Arábica. Em vista disso, ela vaza lentamente para o leito do Mar Vermelho, empurrando uma placa para cada lado. Eventualmente, a matéria subterrânea, chamada de magma, endurece e acrescenta um novo pedaço à casca do mundo. Mas os terremotos também podem ser causados por choque de placas. Foi assim que se destruiu boa parte do território turco, junto à cidade de Erzincan, em março do ano passado. Num intervalo de 48 horas, dois abalos de grande magnitude deixaram um saldo de quase 1 000 mortos e 100 000 desabrigados. Sua energia, avaliada em 6,8 graus na escala Richter — equivalente a 100 bombas como a de Hiroshima —, veio da placa Arábica que afunda sob a placa Anatólica. Ambas são relativamente pequenas e a primeira é uma subdivisão da placa Eurasiana.
Outra miniplaca foi responsável pelo grande maremoto que lavou com ondas de até 20 metros de altura 106 cidades da costa oeste nicaragüense e levou à morte mais de 100 pessoas. A fonte da energia, nesse caso, é o mergulho da placa de Cocos — situada junto à América Central — sob a placa Norte-americana. Constantemente castigada pela natureza, a pobre Nicarágua fica numa região de grande turbulência geológica. Além do mergulho, ou subducção, da placa de Cocos, ela sofre também com o atrito entre a placa Caribenha e a Norte-americana.
Esta última é famosa porque não deixa os habitantes da Califórnia, nos Estados Unidos, dormirem tranqüilos: ali ocorrem cerca de 10 000 abalos sísmicos por ano. O motivo é a enorme falha de San Andreas, ao longo da qual deslizam a placa Norte-americana e a placa do Pacífico. O governo americano faz um esforço concentrado para evitar tragédias como as que assolam a região de San Francisco. Em 1906, morreram 600 pessoas; em 1971, 64; em 1989,270. O maior pesadelo atualmente é a espera de um supertremor decorrente do movimento que está dividindo em dois o Estado da Califórnia. No final do ano passado, a NASA mandou para o espaço o satélite Lageos 2: armado com canhões laser, o satélite vai medir o deslocamento das placas para ajudar a prever a data do evento terrível.
Tragédias diante da pequenez humana, os movimentos das placas tectônicas são saudáveis sinais de vitalidade da Terra. A ascensão do magma profundo por meio da lava em superfície é um meio admirável de reciclar as matérias-primas do planeta. Veja-se o exemplo do carbono, essencial à existência da vida. Ele viaja constantemente do ar, das plantas e dos animais para o mar, e daí mergulha para os abismos de rocha derretida. Num ciclo de 1 milhão de anos, ele volta à tona pela boca dos vulcões.A peça essencial da maquinaria subterrânea é o calor adquirido pelo planeta durante o seu nascimento, há 4,6 bilhões de anos. Desde então essa energia gera verdadeiros rios de matéria fluida que sobem e descem pelo interior da Terra.