Big Bang e Origem da Terra

Para compreendermos a origem da Terra, temos que voltar bilhões de anos até a formação do Universo.
O universo é o local onde está tudo o que conhecemos como matéria, ou seja, local onde estão as galáxias, as estrelas, os planetas, etc. Mas da onde veio toda a matéria constituinte do universo? No inicio, tudo era uma acúmulo de matéria e energia, concentradas em um ponto minúsculo, menor que uma cabeça de alfinete. Por ter tanta matéria em tão pouco espaço, a densidade era muito grande. Essa “bola” comprimida em uma área de volume zero e densidade infinita é chamada de singularidade. A pressão e a temperatura também eram imensas, tanto que uma hora essa massa concentrada explodiu, lançando essa energia e matéria para todos os lados. Essa explosão é conhecida como o “Big Bang”. Apesar de a teoria do Big Bang ser a mais aceita, ela não é 100% correta. Essa teoria é uma tentativa de explicar como o universo se desenvolveu de um estado minúsculo e muito denso o que é atualmente, e não tentar explicar o que iniciou a criação do universo, o que existia antes do Big Bang ou até o que existe fora do universo. Apesar de explicar a criação do universo, mais importante conceito dessa teoria é o de expansão. Embora muitas pessoas acreditem que a teoria do Big Bang se refere a uma explosão, ela na verdade trata da expansão do universo: a expansão do espaço em si significa que tudo que estava contido dentro desse espaço está se afastando de tudo mais.
Na Geologia, a maioria dos acontecimentos se deu há milhões, e até bilhões de anos atrás. Isso dificulta o estudo dessa ciência e faz os pesquisadores criarem teorias para explicar tais acontecimentos. Mas, o que é uma teoria? No meio científico, uma teoria é uma tentativa de explicar um aspecto específico de um assunto. Teorias não podem ser comprovadas, mas podem ser negadas. Caso observações e testes sustentem uma teoria, ela se torna mais consistente e mais cientistas tendem a corroborá-la. Caso os indícios contrariem uma teoria, os cientistas precisam descartá-la ou revisá-la à procura de novas provas.

Voltando ao Big Bang, quem propôs essa teoria foi Georges Lemaître, chamada inicialmente de “hipótese do átomo primordial”. O quadro para o modelo se baseia na teoria da relatividade de Albert Einstein e hipóteses simplificadoras (como homogeneidade e isotropia do espaço).
O que existiu antes do Big Bang? O espaço e o tempo foram criados no Big Bang – não se sabe se estes existiam antes. Esta pergunta, conseqüentemente, é muito difícil de responder. Algumas teorias sugerem que nosso universo é parte de uma infinidade de universos (chamados “multiverso”) que estão sendo criados continuamente. Isto é possível, mas muito difícil de provar. O espaço e o tempo foram criados no Big Bang. No começo do universo o espaço era preenchido completamente com a matéria. A matéria estava originalmente muito quente e muito densa e então expandiu e esfriou progressivamente até o estado atual, e continua em expansão e resfriamento. Embora o espaço possa ter sido concentrado em um único ponto no Big Bang, é igualmente possível que o espaço fosse infinito no Big Bang. Em ambos os cenários, o espaço foi preenchido completamente com a matéria que começou a expandir.

E depois do Big Bang? O resultado da explosão foi a formação das quatro forças básicas do universo: eletromagnetismo, interação nuclear forte, interação nuclear fraca e gravidade.
No começo do Big Bang, essas forças eram todas uma só. Mas o que ainda intriga os cientistas é saber de que maneira essas forças estiveram unidas. Muitos físicos e astrônomos continuam trabalhando para desenvolver a “Teoria da Grande Unificação”, que explicaria como isso ocorreu e de que maneira essas forças se relacionam umas com as outras.
E o Universo hoje? Há várias teorias sobre o seu atual estado: ele está se expandindo, está estacionado, ou se contraindo? Estudos provam que está expandindo, principalmente porque galáxias e grupos de galáxias estão se deslocando no universo, geralmente se afastando umas das outras. Esta expansão tem ocorrido desde que o universo foi formado a 15 bilhões de anos, durante um quente e denso evento conhecido como Big Bang.
O universo tem limites? Onde é o centro? Não há um centro, pois não há nenhuma borda no universo. Em um universo finito, o espaço seria curvado de modo que se viajássemos em uma linha reta eventualmente terminaríamos onde começamos. É também possível que o universo seja infinito. Em ambos os exemplos, as galáxias enchem completamente o universo e movem-se para os lados, em todos os pontos que fazem o universo se expandir.
Como foi visto, matéria e energia foram espalhadas pelo espaço com a explosão inicial. Muito aconteceu no primeiro segundo do big bang. Depois de 100 segundos, a temperatura do universo se resfriou para cerca de 1 um bilhão de graus Celsius. As partículas subatômicas começaram a se combinar. Em termos de massa, a distribuição dos elementos era em torno de 75% de Hidrogênio e 24% de Hélio (o 1% restante consistia em outros elementos muito leves, como o Lítio).

O universo continuou a se expandir e a se resfriar. Depois de cerca de 56 mil anos, ele havia se resfriado a 8.726 graus Celsius. E, depois de mais 324 mil anos, o universo havia se expandido o suficiente para se chegar a 2.727 graus Celsius. Enfim, havia chegado o momento em que prótons e elétrons se tornaram capazes de se combinar para formar átomos neutros de hidrogênio. Para comparação: hoje, a temperatura do universo é de -270 graus Celsius, ou seja, apenas três graus acima do zero absoluto, temperatura onde os átomos e moléculas atingem sua menor velocidade, ficando praticamente inertes, e tem uma área maior do que a que pode ser observada fisicamente usando os mais avançados instrumentos astronômicos que existem.

Pelos 100 milhões de anos seguintes, o universo continuou a se expandir e a se resfriar. Diversas pequenas flutuações gravitacionais fizeram com que partículas de matéria fossem aglomeradas. A gravidade levou os gases do universo a se contrair em nuvens de gás e poeira, e estas nuvens aos poucos agregaram mais gás e poeira até o ponto no qual a quantidade de gases era tão grande, que estas nuvens se contraíram, tornando os gases mais densos e mais quentes. Essas nuvens (também chamadas de bolsões de gás ou nebulosas) se transformariam posteriormente em estrelas.

Essas estrelas começaram a se aglomerar, formar galáxias e, com o tempo, algumas se tornaram supernovas. Com a explosão dessas supernovas, matéria era ejetada no universo. Essa matéria incluía todos os elementos mais pesados existentes, até o Urânio. As galáxias, por sua vez, uniam-se em aglomerados.

E os planetas? Não se sabe com certeza como os planetas se formam. A teoria melhor aceita é que eles são formados quando uma nuvem de gás e poeira colapsa por causa da atração gravitacional, que atrai matéria até o ponto onde a pressão e temperatura são grandes demais para a nebulosa agüentar, entrando em colapso e virando um disco fino de gás e pó.

O centro da nuvem colapsada viraria uma estrela muito pequena (protoestrela), e os gases restantes formariam um disco giratório. Esses gases e poeiras restantes começariam a condensar-se, sendo que a uma dada distância da estrela somente se condensariam os materiais cujos pontos de fusão eram mais altos do que a temperatura local (caso contrário se vaporizariam antes de poderem se juntar). Logo, quanto mais próximo da estrela, mais gases seriam evaporados ou varridos pelo vento solar, sobrando os elementos mais pesados, que condensariam, formando os planetas rochosos. Já em regiões mais afastadas da estrela, os compostos mais leves que foram varridos anteriormente,se condensariam, formando os planetas gasosos.

Os planetas rochosos formados começaram a ter gravidade suficiente para atrair corpos menores (protoplanetas), se colidindo e formando um planeta cada vez maior. Por meio da acreção (um processo de aglutinação por colisão). Enquanto isso, os protoplanetas que evitaram as colisões poderiam tornar-se satélites naturais de planetas (os planetas, por serem maiores, têm uma gravidade mais atuante, e essa gravidade captura os protoplanetas, que começariam a girar em sua órbita), ou permanecer em cinturões com outros objetos, tornando-se planetas anões ou corpos menores, como os asteróides.

Esse impacto constante dos protoplanetas, bem como a desintegração radioativa, aquece o planeta em formação, fazendo com que ele se funda parcialmente. O interior do planeta começa a concentrar os elementos mais pesados, criando um núcleo mais denso. E assim acredita-se que o planeta Terra foi criado.

 

 

Idade da Terra

A idade da Terra é calculada a partir da idade das rochas mais antigas que foram encontradas na superfície terrestre, e esses cálculos são feitos através de rochas radioativas, encontradas na crosta. De uma amostra de rocha contendo traços de elementos radioativos que se solidificou em certa época, basta conhecer as meias-vidas desses elementos para saber o intervalo de tempo decorrido.

As mais antigas encontradas até hoje datam de 3,8 bilhões de anos, encontradas na Groenlândia. Isso implica que a Terra se formou antes disso, pois nessa época a Terra já havia se solidificado. Meteoritos também foram analisados, concluindo que eram de aproximadamente 4,5 a 4,6 bilhões de anos atrás. Acredita-se ser a época em que se formaram os primeiros corpos sólidos do sistema solar.

 

Fontes:

http://ciencia.hsw.uol.com.br/terra.htm

http://ciencia.hsw.uol.com.br/big-bang.htm

http://ciencia.hsw.uol.com.br/big-bang1.htm

http://ciencia.hsw.uol.com.br/big-bang5.htm

http://atlas.zevallos.com.br/bigbang.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Big_Bang

http://pt.wikipedia.org/wiki/Planeta

http://www.fernando.tavares.nom.br/astronomia/formar.htm

http://www.allaboutthejourney.org/origin-of-the-universe.htm

http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendendo-basico/sistema-solar/terra.html

 

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