Como funciona o planeta Terra

Autor: 
Tracy Wilson

No livro "O guia do mochileiro das galáxias", Arthur Dent tem dificuldade para aceitar a destruição da Terra pela Frota de Construtores Vogon. Ele não consegue processar a informação, o evento é grande demais para ser compreendido. Ele tenta se concentrar na Inglaterra, em Nova Iorque, nos filmes de Bogart e no dólar, tudo sem resultado. É só quando ele reflete sobre a extinção dos hambúrgueres do McDonald's que finalmente cai em si.


Imagem cedida pela NASA
A Terra vista da Lua

Após decidir escrever sobre como funciona a Terra, acabamos nos sentindo um pouco como Arthur Dent. Mesmo que seja minúscula quando comparada com o resto do universo, a Terra é enorme e extremamente complexa.

Mas, em vez de pensar nos hambúrgueres, decidimos abordar o assunto de outra forma. Em vez de quebrar o planeta em partes para examiná-lo, vamos analisar o que mantém suas partes unidas.

Energia e luz

Terra mais nova

Pesquisa indica que Terra é 70 milhões de anos mais jovem. Cientistas apontam que o planeta demorou mais tempo do que se imaginava para se formar.

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Comparada com o resto do universo, a Terra é bem pequena. Nosso planeta e outros oito (ou talvez nove) orbitam o Sol, que é apenas uma dentre 200 bilhões de estrelas existentes na nossa galáxia. E olhe que nossa galáxia, a Via Láctea, é somente uma pequena parte do universo, que tem milhões de outras galáxias (cada uma com suas estrelas e planetas). Então, por comparação, a Terra é microscópica.

Por outro lado, quando comparada a uma pessoa, a Terra é enorme. Ela tem um diâmetro de 12.756 km em seu equador, massa de cerca de 6 x 1024 kg e gira em volta do Sol a uma velocidade de cerca de 29,79 km/s. São números impressionantes, e quase inconcebíveis para os nossos parâmetros. E olhe que a Terra tem só uma fração do tamanho do Sol.


Imagem cedida pela NASA
A Terra e a Lua são minúsculas em comparação com o Sol, mas a sombra da Lua consegue cobri-lo por completo durante um eclipse

Da perspectiva de quem está na Terra, o Sol parece pequeno, mas isso só acontece porque ele está a mais de 149 milhões de quilômetros de nós. O diâmetro do Sol na linha do Equador é cerca de 100 vezes maior do que o da Terra, e cerca de um milhão de Terras caberiam dentro do Sol. O que faz com que ele seja ainda mais inconcebível que a Terra.


Imagem cedida pela Athena Earth and Science
O Sol

Mas sem o Sol, a Terra não existiria. De certo modo, a Terra é uma máquina gigantesca, cheia de sistemas complexos e peças se movendo. E todos estes sistemas precisam da energia que vem do Sol.

O Sol é uma usina nuclear gigante, em que, através de reações complexas, o hidrogênio é transformado em hélio, liberando luz e calor. Devido a essas reações, cada metro quadrado da superfície do nosso planeta recebe cerca de 342 watts de energia do Sol a cada ano. Se somarmos toda a superfície, o total de watts obtidos do Sol é de 1,7 x 1017 ou a mesma quantidade que poderia ser gerada por 1,7 bilhões de usinas de grande porte [ref (em inglês)]. A única maneira da Terra poder gerar mais energia do que o Sol seria se cada três pessoas tivessem sua própria usina coletiva (e se o planeta fosse grande o bastante para conter todas elas). Se você quer aprender como o Sol cria sua energia, veja Como funciona o Sol.

Quando esta energia chega na Terra, ela possibilita um número imenso de reações, ciclos e sistemas. É ela que conduz a circulação da atmosfera e dos oceanos e cria alimento para as plantas, que por sua vez são o alimento de pessoas e animais. A vida na Terra não poderia existir sem o Sol e o próprio planeta não teria se desenvolvido sem ele.

Um mundo de esferas
As pessoas geralmente imaginam a Terra como uma bola ou globo azul, embora, na verdade, ela seja mais parecida com uma abóbora. Mas os cientistas classificam a Terra em várias esferas:
  • atmosfera: o ar que respiramos;
  • biosfera ou ecosfera: a vida na Terra;
  • geosfera: as camadas do planeta;
  • hidrosfera: toda a água, incluindo os oceanos, rios e lagos;
  • criosfera: o gelo dos pólos;
  • antroposfera: as pessoas que vivem na Terra.

Para um observador comum, as contribuições mais visíveis do Sol para a vida são a luz, o calor e a temperatura. Agora, vamos dar uma olhada em como o Sol fornece tudo isso.

Noite e dia
Alguns dos maiores impactos do Sol sobre o nosso planeta são também os mais óbvios: conforme a Terra gira em torno do seu eixo, partes dela ficam ao Sol e outras ficam na sombra. Em outras palavras, o Sol parece nascer e se pôr, e com esse movimento, as partes do mundo que estão sob a luz do dia ficam mais quentes, enquanto as outras partes vão perdendo, de forma gradativa, o calor que absorveram durante o dia.

Dá para ter uma idéia do quanto o Sol afeta a temperatura da Terra ao ficar em um local aberto durante um dia parcialmente nublado. Quando o Sol está atrás de uma nuvem, você sente um friozinho bem maior do que quando ele estava à mostra. A superfície do planeta absorve este calor do Sol e o emite da mesma maneira que o asfalto continua a liberar calor no verão, mesmo depois do Sol ter se posto. E nossa atmosfera também faz a mesma coisa: absorve o calor que o chão emite e envia uma parte de volta para a Terra.


Foto cedida pela NOAA
A inclinação da Terra é a responsável pelas estações

Esse forte e duradouro relacionamento da Terra com o Sol também é o responsável pelas estações. O eixo da Terra se inclina levemente (algo em torno de 23,5º). Um hemisfério aponta na direção do Sol enquanto o outro aponta para longe dele. O primeiro, que aponta na direção dele, fica mais quente e recebe mais luz e, por isso, diz-se que está no verão. No outro hemisfério, conseqüentemente, é inverno. Como a região do equador do planeta recebe a mesma quantidade de luz solar durante o ano todo, este efeito é menos dramático lá do que nos pólos. Os pólos, por outro lado, não recebem nenhuma luz solar durante seus meses de inverno, o que é parte do motivo deles serem congelados.

A maioria das pessoas está tão acostumada com as diferenças entre o dia e a noite (ou verão e inverno) que nem se dá conta. Mas a verdade é que essas alterações na luz e na temperatura possuem um impacto enorme sobre outras partes do nosso planeta. Um deles é a circulação de ar pela nossa atmosfera. 

  1. O Sol brilha sobre o equador e faz o ar ficar bem quente, já que o equador fica de frente para o Sol e a camada de ozônio é mais fina naquela região.
  2. Conforme o ar esquenta, ele começa a se elevar, criando um sistema de baixa pressão. E quanto mais ele se eleva, mais ele resfria, fazendo com que a água se condense, nuvens sejam criadas e ocorram as chuvas. E conforme a chuva cai, o ar seca, trazendo como resultado ar seco e quente, relativamente alto na nossa atmosfera.
  3. Devido à sua pressão reduzida, mais ar se desloca para o equador vindo do Norte e do Sul. E conforme vai esquentando, ele se eleva, empurrando o ar seco para o Norte e para o Sul.
  4. O ar seco, então, reduz sua altitude conforme se resfria, criando áreas de alta pressão e desertos no Norte e no Sul do equador.

O Sol e a Lua
O Sol também tem relação com a Lua. A luz que vemos quando a Lua brilha à noite é, na verdade, a luz refletida do Sol. Além disso, as posições relativas do Sol e da Lua também criam os eclipses solares e lunares. Está certo que falando desse jeito, parece que a Lua não é nada sem o Sol, mas ela também realiza algumas tarefas importantes para a Terra, como, por exemplo, regular a órbita e fazer com que existam as marés.

E essa é só uma parte de como o Sol faz o ar circular ao redor do mundo. Correntes oceânicas, padrões de temperatura e outros fatores também desempenham seu papel. Mas, no geral, o ar se move de áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão, de maneira muito semelhante a quando o ar é expelido de uma bexiga inflada quando você deixa ele sair. O calor também costuma se mover do equador, que é mais quente, para os pólos, que são mais frios. Para conseguir visualizar, imagine uma bebida quente sobre sua mesa, e lembre-se de como o ar ao redor vai esquentando enquanto a bebida vai esfriando. Pois é, isso acontece com a Terra, só que em escala muito maior.

O Efeito Coriolis, produzido pela rotação da Terra, é outro fator que afeta esse sistema, fazendo com que grandes sistemas climáticos, como os furacões, girem. Ele ajuda a criar ventos alísios que vão na direção oeste próximos ao equador e correntes de jato que vão na direção leste nos hemisférios Norte e Sul. São esses ventos que movimentam umidade e ar de um local para o outro e criam os padrões do clima (o Efeito Coriolis funciona em uma escala muito grande, e não chega a afetar a maneira como a água escorre pelo ralo da pia, como muitas pessoas pensam).

Além de tudo o que já citamos, é o Sol que deve receber grande parte do crédito pela criação dos ventos e das chuvas. Quando ele aquece o ar de um local específico, esse ar se eleva e cria uma área de baixa pressão, fazendo com que mais ar venha das áreas ao redor para preencher esse vazio, em um movimento que cria o vento. Sem o Sol, não haveria vento. E sabe o que mais talvez não existiria? Ar respirável. Vamos ver as razões disso na próxima seção.