Propriedades físicas da Terra Magnetismo e Gravidade

Tempestade solar

www.nasa.gov

Aurora vista de espaço

0 - verde amarelo, castanho N - azul, púrpura

NG NM

Vento solar

Campo magnético terrestre em 95% é dipolar

Campo magnético terrestre

NM

E I

F

H

Z

Num dado ponto o CMT representa-se por vector F cujo valor escalar F varia entre 20000 (equador) e 70000 (polo)

H=Fcosi Z=Fseni

Declinação - variação secular

O Corpo ferromagnético pode ser transformado em imão abaixo da temperatura Curie

Sob a influência do campo magnético externo os domínios de magnetização alinham

H

O

A

Mr

Ms

-Hc

Curva de histerese

H paramagnéticos

ferromagnéticos

Magnetização detrítica remanescente

CMT

Partículas ferromagnéticas

Escala temporal da inversões de polaridade do CMT

Posições do polo

magnético Norte

nos últimos 7000 anos

Trajectórias aparentes do

polo magnético Norte

observadas a partir dos varios sitios

Formação do campo magnético através do dínamo autoexcitador

Formação das

anomalias do

fundo

marinho

Anomalias

magnéticas

da crista Reykjanes

Idade da crosta oceânica

R. Dietmar Muller, 1997

A forma da Terra

A forma geométrica do Globo é elipsóide oblata, devido a rotação. A elipsoide ideal que mais se aproxima a forma da Terra (Elipsoide Internacional de Referência) define-se pelos: Raio polar c= 6356.751 km Raio equatorial a = 6378.136 km Essa elipsóide é utilizada pela geodesia clássica para definir precisamente a posição de pontos em termos de latitude e longitude. O factor de achatamento f = (a - c) / a

f = 0.00335281

G = 6.67 x 10-11 kg2

N m2

Gravidade

= mTerra = g rterra

2

G

(9.8 m/s) (6.38 x 106 m)2

6.67 x 10-11 N m2

kg2

= 5.98 x 1024 kg

•Volume da esfera = 4 R3/3, da a densidade média = 5.515 kgm-3.

Efeito da rotação sobre a gravidade

• A latitude geocéntrica é definida como o ângulo entre raio terrestre e o plano equatorial. Contudo e aceleração gravítica não é radial. Isso define uma outra latitude - a geográfica .

• No polo e no equador, =

• E latitude , a aceleração centrífuga ( 2.R) diminuira o valor do g.

g = ag + ac soma vectorial

• Em que latitude este efeito é mínimo?

g ag

ac

’

Geoide É uma abstração ou melhor é uma superfície equipotencial a que força de gravidade fica sempre perpendicular. É porque a Terra não é homogénea por dentro, a superficie equipotencial não é uma esfera nem é uma elipsoide mas uma superfíce irregular. Essa irregularidade da superfície deve se a: não homogénea distribuição da

massa no globo.

elipsoide topografia

Geoide

vertical

O excesso de massa na proximidade da superfície eleva a superfície de geoide sobre a elipsoíde. A superfície do oceâno corresponde a geoíde.

Geoide A superfície do oceano sem ondas e marés seria uma superfície de geoíde, já que a água não possui rigidez e adapta-se a força de gravidade que actua sobre seu volume. A superfície deste oceâno imaginário possui altos e baixos. Efectivamente a superfície real do oceâno possuí tambem altos e baixos determinados por satélites.

-90m +60m

• Essa fórmula da o valor teórico de g em qualquer ponto da elipsoíde de referência, que melhor se aproxima a forma

de geoíde.

onde ge = 9.780318 ms-2 (no equador)

1 = 5.3024 x 10-3

2 = -5.87 x 10-6

• Para = 90o, a gravidade nos polos é , gp :

gp = ge ( 1 + 1) = 9.832177 ms-2.

Habitualmente expressa em mgal, onde

1 mgal = 10-5 ms-2.

g = ge (1+ 1 sin2

+ 2 sin2 2 )

(adaptado de Wyllie 1976)

Estutura da crosta terrestre oceânica continental

Os segmentos litosféricos comportam-se como icebergs

• A litosfera rígida flutua sobre a base astenosférica mais plástica

• Isostasia: Capacidade de equilibração gravítica dos segmentos da litosfera através do fluxo no manto astenosférico

Os modelos da isostasia e as suas manifestações

Pratt

Airy

Hayford

Taxas de elevação da Fennoscandia durante os últimos 7000 anos