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Exploração da Terra -

Exploração da Terra , a investigação da superfície da Terra e de seu interior.

  • Terra
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5: 120-121 Explorando: Você Quer Ser um Explorador ?, Ferdinand Magellan & ship;  peixes feios, tubarões, etc .;  o navio navega por um canal;  Cortes descobre índios astecas;  pirâmides, casas insulares flutuantes, milhoQuestionário Exploração Europeia: Fato ou Ficção? Ferdinand Magellan foi o primeiro europeu a ver a ilha de Dominica.

No início do século 20, a maior parte da superfície da Terra havia sido explorada, pelo menos superficialmente, exceto para as regiões árticas e antárticas. Hoje, a última das áreas não marcadas nos mapas terrestres foi preenchida por radar e mapeamento fotográfico de aeronaves e satélites. Uma das últimas áreas a serem mapeadas foi a península de Darién, entre o Canal do Panamá e a Colômbia. Nuvens pesadas, chuva constante e vegetação densa da selva dificultaram sua exploração, mas o radar aerotransportado foi capaz de penetrar a cobertura de nuvens para produzir mapas confiáveis ​​e detalhados da área. Nos últimos anos, dados devolvidos por satélites da Terra levaram a várias descobertas notáveis, como, por exemplo, os padrões de drenagem no Saara, que são relíquias de um período em que esta região não era árida.

Scoresby Sund

Historicamente, a exploração do interior da Terra estava confinada à superfície próxima, e isso era principalmente uma questão de acompanhar para baixo as descobertas feitas na superfície. A maior parte do conhecimento científico atual sobre o assunto foi obtido por meio de pesquisas geofísicas conduzidas desde a Segunda Guerra Mundial, e as profundezas da Terra continuam sendo uma grande fronteira no século XXI.

A exploração do espaço e das profundezas do oceano foi facilitada pela colocação de sensores e dispositivos relacionados nessas regiões. Apenas uma porção muito limitada das regiões subsuperficiais da Terra, entretanto, pode ser estudada dessa forma. Os investigadores podem perfurar apenas a crosta superior, e o alto custo limita severamente o número de furos que podem ser perfurados. O poço mais profundo até agora perfurado se estende apenas a uma profundidade de cerca de 10 quilômetros (6 milhas). Como a exploração direta é tão restrita, os investigadores são forçados a confiar amplamente nas medições geofísicas (veja abaixo Metodologia e instrumentação).

Objetivos e realizações principais

A curiosidade científica, o desejo de compreender melhor a natureza da Terra, é um dos principais motivos para explorar suas regiões superficiais e subterrâneas. Outro motivo importante é a perspectiva de lucro econômico. A melhoria dos padrões de vida aumentou a demanda por água, combustível e outros materiais, criando incentivos econômicos. O conhecimento puro tem sido freqüentemente um subproduto da exploração motivada pelo lucro; da mesma forma, benefícios econômicos substanciais resultaram da busca por conhecimento científico.

Muitos projetos exploratórios de superfície e subsuperfície são realizados com o objetivo de localizar: (1) petróleo, gás natural e carvão; (2) concentrações de minerais comercialmente importantes (por exemplo, minérios de ferro, cobre e urânio) e depósitos de materiais de construção (areia, cascalho, etc.); (3) água subterrânea recuperável; (4) vários tipos de rocha em diferentes profundidades para planejamento de engenharia; (5) reservas geotérmicas para aquecimento e eletricidade; e (6) características arqueológicas.

A preocupação com a segurança levou a pesquisas extensas por possíveis perigos antes que grandes projetos de construção fossem realizados. Locais para barragens, usinas de energia, reatores nucleares, fábricas, túneis, estradas, depósitos de resíduos perigosos e assim por diante precisam ser estáveis ​​e fornecer a garantia de que as formações subjacentes não se deslocarão ou deslizarão com o peso da construção, se moverão ao longo de uma falha durante um terremoto, ou permitir a infiltração de água ou resíduos. Assim, a previsão e o controle de terremotos e erupções vulcânicas são os principais campos de pesquisa nos Estados Unidos e no Japão, países suscetíveis a tais perigos. Levantamentos geofísicos fornecem um quadro mais completo do que os furos de teste apenas, embora alguns furos sejam normalmente perfurados para verificar a interpretação geofísica.

Metodologia e instrumentação

As técnicas geofísicas envolvem medição de refletividade, magnetismo, gravidade, ondas acústicas ou elásticas, radioatividade, fluxo de calor, eletricidade e eletromagnetismo. A maioria das medições são feitas na superfície da terra ou do mar, mas algumas são tiradas de aeronaves ou satélites, e ainda outras são feitas no subsolo em poços ou minas e nas profundezas do oceano.

O mapeamento geofísico depende da existência de uma diferença nas propriedades físicas dos corpos adjacentes de rocha - isto é, entre o que quer que esteja sendo buscado e os arredores. Freqüentemente, a diferença é fornecida por algo associado, mas diferente do que está sendo buscado. Os exemplos incluem uma configuração de camadas sedimentares que formam uma armadilha para o acúmulo de óleo, um padrão de drenagem que pode afetar o fluxo de água subterrânea ou um dique ou rocha hospedeira onde os minerais podem ser concentrados. Métodos diferentes dependem de propriedades físicas diferentes. O método específico usado é determinado pelo que está sendo buscado. Na maioria dos casos, entretanto, os dados de uma combinação de métodos, em vez de simplesmente um método, fornecem uma imagem muito mais clara.

Sensoriamento remoto

Isso compreende medições de radiação eletromagnética do solo, geralmente de energia refletida em várias faixas espectrais medidas de aeronaves ou satélites. O sensoriamento remoto abrange a fotografia aérea e outros tipos de medições que geralmente são exibidas na forma de imagens fotográficas. Suas aplicações envolvem uma ampla gama de estudos, incluindo investigações cartográficas, botânicas, geológicas e militares.

As técnicas de sensoriamento remoto envolvem o uso de combinações de imagens. Imagens de diferentes rotas de vôo podem ser combinadas para permitir que um intérprete perceba características em três dimensões, enquanto aquelas em diferentes bandas espectrais podem identificar tipos específicos de rocha, solo, vegetação e outras entidades, onde as espécies têm valores de refletância distintos em diferentes regiões espectrais ( ou seja,assinaturas de tom). Imagens tiradas em intervalos permitem observar as mudanças que ocorrem ao longo do tempo, como o crescimento sazonal de uma cultura ou mudanças provocadas por uma tempestade ou inundação. Aquelas tiradas em diferentes horas do dia ou em diferentes ângulos do sol podem revelar características bastante distintas; por exemplo, as características do fundo do mar em águas relativamente rasas em um mar calmo podem ser mapeadas quando o Sol está alto. A radiação do radar penetra nas nuvens e, portanto, permite o mapeamento acima delas. O radar aerotransportado lateral (SLAR) é sensível a mudanças na inclinação do terreno e na rugosidade da superfície. Ao registrar imagens de trajetórias de voo adjacentes, pares estéreo sintéticos podem fornecer elevações do solo.

A energia infravermelha térmica é detectada por um scanner ótico-mecânico. O detector é resfriado por uma camisa de nitrogênio líquido (ou hélio líquido) que o envolve, tornando o instrumento sensível em comprimentos de onda longos e isolando-o da radiação de calor das imediações. Um espelho giratório direciona a radiação vinda de várias direções para o sensor. Uma imagem pode ser criada exibindo a saída em uma forma sincronizada com a direção do feixe (como com um tubo de raios catódicos). A radiação infravermelha permite mapear as temperaturas da superfície com uma precisão de menos de um grau e, portanto, mostra os efeitos dos fenômenos que produzem variações de temperatura, como o movimento das águas subterrâneas.

As imagens Landsat estão entre as mais comumente usadas. Eles são produzidos com dados obtidos de um scanner multiespectral transportado a bordo de certos satélites Landsat dos EUA que orbitam a Terra a uma altitude de cerca de 900 quilômetros. Imagens cobrindo uma área de 185 quilômetros quadrados estão disponíveis para cada segmento da superfície da Terra. As medições do scanner são feitas em quatro bandas espectrais: verde e vermelho na parte visível do espectro e duas bandas infravermelhas. Os dados são geralmente exibidos atribuindo arbitrariamente cores diferentes às bandas e, em seguida, sobrepondo-as para criar imagens de “cores falsas”.

Imagem de uma parte do vale do rio Magdalena na Colômbia, transmitida pelo Landsat (anteriormente ERTS) 2 em 7 de janeiro de 1977. Verde, vermelho e infravermelho são registrados separadamente pelo satélite e então combinados para formar a imagem. A vegetação parece vermelha e a terra árida é verde. O rio Magdalena e os lagos próximos são azuis; manchas brancas são nuvens. O padrão norte-sul mais ou menos paralelo ao longo do centro à direita indica afloramentos rochosos onde as rochas foram dobradas em uma estrutura dobrada.

Em geologia, as imagens Landsat são usadas para delinear formas de relevo, afloramentos rochosos e litologia de superfície, características estruturais, áreas hidrotermais e locais de recursos minerais. As mudanças na vegetação reveladas nas imagens podem distinguir diferentes tipos de solo, diferenças sutis de elevação, distribuição de água subterrânea, rochas subcropping e distribuição de elementos traço, entre outras coisas. Lineações de características podem distinguir estratos de rocha dobrada ou rupturas de falha, mesmo quando as características primárias não são evidentes.

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