Apenas energia externa?

Se a energia solar permite perceber muitos dos fenómenos que observamos à superfície da Terra, não é com esta fonte de energia externa ao nosso Planeta que conseguimos explicar os fenómenos vulcânicos, nos quais rochas fundidas a temperaturas superiores a 1 000º C podem sair do interior da Terra. Também dificilmente poderíamos imaginar um processo pelo qual a energia solar fosse a responsável pelos sismos, tanto mais que estes se mostram completamente independentes de qualquer factor climático.

Onde obter então as quantidades colossais de energia que são libertadas durante um sismo ou durante uma erupção vulcânica? Na ausência de uma fonte de energia externa ao nosso Planeta, resta-nos procurar uma fonte de energia interna.

Quando se tenta encontrar a origem do calor interno da Terra deparamo-nos, não com uma, mas com várias fontes. Com efeito, desde a formação do nosso Planeta que vários processos que ocorreram no seu interior contribuíram e, alguns ainda contribuem, para que em termos energéticos a Terra não seja totalmente dependente do Sol como acontece com outros pla-netas do sistema solar.

Uma parte desta energia interna não é mais do que o resíduo da energia libertada durante o processo de formação do nosso planeta há cerca de 4 550 milhões de anos. As colisões sucessivas entre as poeiras que constituíam a nébula que terá estado na origem do sistema solar levou à libertação de enormes quantidades de energia térmica obtidas por transformação da energia cinética.

A formação do núcleo por colapso dos elementos mais densos (essencialmente ferro e níquel) levou à conversão de grandes quantidades de energia potencial em energia térmica.

Em 1896 Henri Becquerel descobriu que algumas formas de urânio não eram estáveis, alterando continuamente a sua estrutura atómica e dando origem a novos elementos. Essa transformação espontânea que ocorre sempre a uma velocidade constante ficou conhecida pelo nome de radioactividade. Os anos seguintes assistiram à descoberta da radioactividade noutros elementos químicos naturais; rádio, chumbo, tório, árgon, potássio, cálcio, rubídio, estrôncio, carbono e azoto são alguns dos elementos que mostraram poder estar envolvidos em processos radioactivos.

Durante a formação da Terra, muitos destes elementos radioactivos ficaram aprisionados no seu interior e, desde então, têm vindo a alimentar processos radioactivos. Em virtude destes processos estarem sempre associados à libertação de energia, a radioactividade tem constituído uma das principais fontes de energia interna do nosso Planeta, constituindo um factor fundamental para a sua dinâmica.

Apenas um granito … ou um minúsculo gerador nuclear natural?

Habituados a ouvir falar dos perigos da radioactividade associados às centrais nucleares, muitos de nós não nos apercebemos que a Terra acaba por ser um gigantesco reactor nuclear continuamente alimentado por alguns elementos radioactivos os quais fazem parte da rede cristalina de alguns minerais. Embora as concentrações destes materiais radioactivos sejam geralmente tão baixas que não constituem uma ameaça para a saúde pública, instrumentos sensíveis, denominados contadores Geiger, são capazes de medir a energia que é espontaneamente libertada.

Sólido, líquido ou gasoso?

O estado físico de um determinado material depende essencialmente das condições de pressão e temperatura a que está sujeito. De um modo geral, na Terra a temperatura e a pressão aumentam à medida que nos aproximamos do núcleo. Deste modo, não é de estranhar que a Terra apresente uma estrutura interna concêntrica no que diz respeito às propriedades físicas dos materiais que a constituem. Cinco camadas são possíveis de individualizar:

LITOSFERA - constitui a camada externa sólida da Terra, tendo uma espessura média que geralmente varia entre os 100 e os 200 km.

ASTENOSFERA - abaixo da litosfera, as condições de pressão e temperatura existentes até aos cerca de 350 km de profundidade fazem com que o material aí existente se encontre próximo do ponto de fusão. Deste modo, embora se trate ainda de material no estado sólido, a sua resistência é inferior, o que o torna facilmente deformável. A astenosfera pode ser encarada como sendo formada por um material extremamente viscoso.

MESOSFERA - apesar das temperaturas serem aqui bastante elevadas, as pressões são também muito elevadas, o que faz com que o material aqui existente esteja no estado sólido. Em termos volumétricos é a camada mais importante, indo desde a base da astenosfera até aos 2900 km de profundidade.

NÚCLEO EXTERNO - as condições de pressão e temperatura existentes na zona mais superficial do núcleo, fazem com que até aos 5150 km, ele se encontre no estado líquido.

NÚCLEO INTERNO - as altas pressões existentes nos cerca de 1200 km mais internos do nosso planeta levam a que o material esteja aí no estado sólido.