AULA 1: “FORMAÇÃO DO UNIVERSO”
1-
Existem várias formas de se compreender a formação do Universo e do Planeta
Terra, além da formação. Eu utilizarei a forma científica.
2-
Universo formado há 13-14 bilhões de anos atrás, no evento chamado de Big Bang,
quando matéria, tempo, energia e espaço vieram todos à existência.
Uma prova decisiva que sustenta a
teoria do Big Bang é a existência de Radiação Cósmica de Fundo, que é uma fraca
radiação de calor que emana uniformemente de todos os pontos do universo. A
única explicação plausível é que ela se originou nas condições da bola de fogo
quente do inicio do universo, tal como descrito pela teoria do Big Bang.
Após o Big Bang, surge um “Universo
primitivo” que era pequeno, quente e denso. Desde então, ele vem se expandindo
e se resfriando.
- Em um nanossegundo (ou
bilionésimo de segundo) chegou a centenas de milhões de quilômetros de
diâmetro, com uma temperatura de dezenas de trilhões de graus Kelvins (graus
acima de –273ºC ou zero absoluto).
- Nesta fase, o universo era
uma “sopa” fervente de partículas criadas a partir da energia, ao lado de
um grande numero de fótons (pequenos pacotes de energia radiante). A
maioria destas partículas era composta de elétrons e quarks, mas também
havia outros tipos que hoje não existem mais. Apesar de conter abundancia de
elétrons, o universo primitivo não conservou nenhuma das outras principais
matérias-primas de átomos: prótons e nêutrons.
- Depois de apenas um microssegundo
(um milionésimo de segundo), porem, ele resfriara o suficiente para
grandes quantidades de prótons e nêutrons se formarem como dois diferentes
tipos de quarks.
- A maioria dos prótons estava
destinada a ser os núcleos dos átomos de Hidrogênio, mas, cerca de um
segundo após o Big Bang, as colisões entre prótons e nêutrons
começaram a formar os núcleos de alguns elementos leves (Hélio e
pequenas quantidades de Berílio e Lítio). Esse processo, chamado de
nucleossíntese do Big Bang foi concluído em 3 minutos e formou os
núcleos de 98% dos átomos de Helio presentes hoje no Universo. Alem disso, ele
consumiu todos os nêutrons.
- Nos 100 mil anos seguintes (cerca
de 12,990 bilhões de anos atrás), o universo continuou a se expandir e a
resfriar-se, mas ainda estava demasiadamente energético para formar os átomos,
a formação destes era ainda impossível. Se os elétrons e os
núcleos atômicos se uniram por um instante, foram rapidamente separados por
fótons, que se prenderam automaticamente num processo de colisão continua com
as partículas. Eventualmente, após, 300 mil anos, quando a temperatura
caiu para cerca de 3 mil graus Kelvin, os prótons e outros núcleos
atômicos começaram a capturar elétrons de forma permanente, formando os
primeiros átomos, que eram principalmente de Hidrogênio e de Hélio.
Ao mesmo tempo os fótons foram liberados e se espalharam livremente em todas as
direções. Nessa fase o universo se tornou transparente, conforme a “nevoa”
inicial de energia e partículas clareou.
- A gravidade começou a fazer
os átomos se juntarem. Ao longo de centenas de milhões de anos,
turbilhões de nuvens de Hidrogênio e de Hélio se formaram e
começaram a se estender em longas linhas finas. Há cerca de 13
bilhões de anos (ou 500 milhões de anos após o Big Bang), as linhas
finas começaram a se aglomerar para formar as primeiras galáxias. A maior concentração
de matéria dentro das galáxias levou a criação das estrelas, a produção
de energia (incluindo calor e luz) nas estrelas começou quando os
núcleos de hidrogênio em seus centros iniciaram a fusão para formar
Helio.
- Quando as primeiras
galáxias e estrelas se formaram, ainda havia apenas quatro elementos
químicos no Universo: hidrogênio, Helio, lítio e berílio. A formação
das primeiras estrelas foi altamente significativa, pois é dentro delas
que elementos químicos mais pesados são criados a partir dos mais leves,
através de vários processos de fusões. Muitos dos elementos químicos
mais comuns na Terra, como oxigênio, silício e ferro, foram feitos dessa
forma. Os elementos muito mais pesados, como o chumbo, não podem ser
criados nas estrelas normais, mas somente nas supernovas – explosões
massivas de estrelas gigantes em sua agonia final. Essas explosões
também distribuíram novos elementos através das galáxias, onde foram
incorporados em novas estrelas e planetas.
SISTEMA SOLAR
Via Láctea formada há cerca de 10-11
bilhões de anos. Cerca de 4,56 bilhões de anos atrás, dentro de nossa galáxia,
um aglomerado de poeira (nebulosa) começou a se condensar e a formar o nosso
Sistema Solar. O Sol foi formado porque a matéria se tornou mais densa numa
região central, neste local a temperatura aumentou muito e o hidrogênio se
fundiu para formar o hélio (e o Sol nasceu). Materiais sólidos e gelos se
fundiram e formaram “planetesimais”, alguns destes se fundiram para formar
planetas e outros se transformaram em asteróides e cometas.
AULA 2: “FORMAÇÃO DO PLANETA TERRA E O
SURGIMENTO DA VIDA”
No éon Pré-Cambriano, há cerca de 4,6
bilhões de anos, o planeta Terra foi formado. Há cerca de 4,5 bilhões de anos a
Terra foi bombardeada por “planetesimais” (arrancando vários fragmentos que se
fundirão e formarão a Lua). Há 4,3 bilhões de anos surgem as primeiras
moléculas orgânicas/bactérias e há 4,2 bilhões de anos o planeta se resfria e
são formados os primeiros oceanos.
Entre 4,2 à 3,8 bilhões de anos o
planeta Terra sofre o bombardeio de muitos meteoritos, que vaporizarão oceanos,
destruirão vida nascente (que não usava Oxigênio e suportava a forte
temperatura, pois não tinha a Camada de Ozônio).
Será que estes bombardeios trouxeram
vida extraterrestre para a Terra?
Aos poucos a temperatura abaixou e
sobe o nível de oxigênio (produzido por microorganismos
fotossintetizantes,/estromatólitos que também produzia O³).
Havia grande tectonismo, vulcanismo e
muitas alterações climáticas (como glaciações), fato que contribuirá para a
evolução do planeta e da vida. Vulcanismo liberou nitrogênio, dióxido de
carbono e vapor d’água (que virava O², O ³ e a água dos oceanos). Sais se
dissolveram nos oceanos e geraram salinidade (água salgada).
O minério sílica formará a crosta
terrestre e as erupções vulcânicas formarão novas rochas na superfície (rochas
mais pesadas afundaram e formarão o fundo dos oceanos). A crosta terrestre se
fragmenta e formam as placas tectônicas.
Surgem os primeiros eucariontes
(organismo com células simples, mas com núcleo) há cerca de 2,7 bilhões de
anos. Estes eucariontes elevarão o nível de O² na atmosfera inicial (mas ainda
era 1% do total de gases) e quando o O² atinge 2% surge o Ozônio (O³) que
filtrará raios UV, permitirá a evolução e a sobrevivência de novas formas de
vida. Há cerca de 1,9 bilhões de anos o O² chega a 15% do total de gases.
Há cerca de 1 bilhão de anos surgem os
organismo com reprodução sexuada, que abrirá caminho para organismo maiores e
mais diversos. Ocorrerá troca de material genético, diversificando ainda mais a
vida. Entre 580-550 milhões de anos surgem animais grandes (ediacaranos, uma
espécie de água-viva com 2m de comprimento) e animais com conchas. Entre
543-252 milhões de anos no período Paleozóico surgem animais com exo-esqueleto
ou carapaça (como esponjas, mexilhões/moluscos, caracóis marinhos, baratas),
cefalópoles (lula, polvos), grupos extintos (rastejadores trilobitas,
conodontes nadadores e graptólitos flutuadores), coral/algas/atrópodes/vermes,
vertebrados sem carapaça, peixes sem mandíbula, anfíbios (depois répteis) e
surgem plantas com troncos. Temos o supercontinente Pangeia (mudanças
tectônicas geravam mudanças climáticas, extinções, evoluções e adaptações). Há
mais ou menos 300 milhões de anos os répteis evoluem para os
dinossauros/tartarugas/mamíferos.
Entre 252-65 milhões de anos no
período Mesozóico surgem moscas, peixes teleósteos (ósseos e cartilaginosos),
tubarões modernos, mamíferos primitivos, mamíferos com mandíbulas, mamíferos
placentários, cobras, alguns dinossauros evoluem para répteis ou aves, plantas
com flores primitivas e pólen.
No período Cenozóico (65 milhões de
anos até hoje) temos uma extinção em massa (há 65 milhões de anos) por causa de
um grande meteorito em combinação com erupções vulcânicas e mudanças
climáticas. Surgem primeiro primata mamífero, peixes ósseos modernos, plantas
com flores, insetos polinizadores, aves, mamíferos (marinhos e terrestres,
marsupiais/ovíparos/placentários), cavalos/roedores/hipopótamos/cachorros/felinos/morcegos.
Hominídios evoluirão de primatas na
África há 19 milhões de anos e vai evoluir em gorilas (6-8 milhões de anos),
chipanzés e humanos (que tinham um ancestral comum há 5-7 milhões de anos). Há
3 milhões de anos surgem australopitecus e pouco depois surgem o Homos
(primeiro habilis há 2,6 milhões de anos; erectos há 1,8-1,9 milhões de anos;
neanderthal há 230 mil anos até 30 mil anos atrás, sapiens que surgiu há 200
mil anos atrás e migraram há 120 mil anos).
Homo sapiens migraram há 120 mil anos,
indo pro norte da áfrica há 100 mil anos, oeste do Mediterrâneo há 90 mil anos
(encontro com neandertais), na China há 30 mil anos, Austrália há 50 mil anos,
interior da Europa há 40 mil anos, Chile há 12,5 mil anos (depois que o
Estreito de Bering ficou exposto a baixos níveis do mar, entre 18-10,2 mil
anos).
Com o resfriamento do clima os animais
se adaptam à mudança criando pêlos e penas nos corpos ou criando roupas, além
de reserva de gordura, camuflagem, membros diferenciados, raízes profundas.
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