Recursos naturais na produção de um lápis

Quilates? o que são?

No que se refere a pedras preciosas, como o diamante, um quilate representa uma massa igual a duzentos miligramas. A unidade de massa foi adotada em 1907 na Quarta Conferência Geral de Pesos e Medidas. O quilate pode ser subdividido ainda em 100 pontos de 2 mg cada.

Aplicado ao ouro, entretanto, o quilate é uma medida de pureza do metal, e não de massa. É a razão entre a massa de ouro presente e a massa total da peça, multiplicada por 24, sendo cada unidade de quilate equivalente a 4,1666 % em pontos percentuais de ouro do total.

A pureza do ouro é expressa pelo número de partes de ouro que compõem a barra, pepita ou joia. O ouro de um objeto com 16 partes de ouro e 8 de outro metal é de 16 quilates. O ouro puro tem 24 quilates.

Exemplos: Ouro e Quilates.

Ouro 24 quilates = ouro puro - como é praticamente impossível o ouro ter uma pureza completa, o teor máximo é de 99,99% e assim chamado de ouro 9999. Impróprio para fabricação de jóias por ser muito maleável.

Ouro 22 quilates = 22/24 = 91,6% de ouro, também chamado de ouro 916.

Ouro 20 quilates = 20/24 = 83,3% de ouro, também chamado de ouro 833.

Ouro 19.2 quilates = 19.2/24 = 80,0% de ouro, também chamado de ouro 800 ou Ouro Português.

Ouro 18 quilates = 18/24 = 75% de ouro, também chamado de ouro 750.

Ouro 16 quilates = 16/24 = 66,6% de ouro, também chamado de ouro 666.

Ouro 14 quilates = 14/24 = 58,3% de ouro, também chamado de ouro 583.

Ouro 12 quilates = 12/24 = 50% de ouro, também chamado de ouro 500.

Ouro 10 quilates = 10/24 = 41,6% de ouro, também chamado de ouro 416.

Ouro 1 quilate = 1/24 = 4,6% de ouro, também chamado de ouro 46.

Desta forma, o ouro 18 quilates tem 75% de ouro, e o restante são ligas metálicas adicionadas fundindo-se o ouro com esses metais num processo conhecido como quintagem, para garantir maior durabilidade e brilho à joia.

Os elementos dessas ligas geralmente adicionados ao ouro podem variar muito em função da cor, ou ponto de fusão desejados e em algumas joalherias, essa fórmula é mantida como segredo industrial. Os metais mais comuns utilizados nessas ligas são o cobre, a prata, o zinco, o níquel, o cádmio, resultando em um ouro com coloração amarela. Existe também o ouro branco, que é feito com ligas utilizando o paládio que tem efeito descoloridor, nesse caso o ouro branco no processo final de acabamento a joia é submetida a um banho de ródio.

Ciclos de Milankovitch

    Como vimos anteriormente, existem registos na Terra de que esta passou por períodos glaciares (períodos de maior quantidade de gelo) e interglaciares (períodos de menor quantidade de gelo devido à interrupção das correntes quente e fria). Vivemos num período interglaciar.

    Na escala de tempo das centenas de milhares de anos, a alternância entre períodos glaciares e interglaciares resulta, muito provavelmente, de forçamentos de natureza astronómica sobre o sistema climático resultantes de:

- pequenas variações na excentricidade da órbita da Terra em torno do Sol,

- da variação na inclinação desse eixo relativamente à elíptica

- e do movimento de precessão do eixo da terra 

    A teoria de Milankovitch é baseada nas variações cíclicas destes 3 elementos que ocasionam variações da quantidade de energia solar que chega a Terra desencadeando a entrada numa era glaciar ou interglaciar.

Excentricidade da Órbita - A forma da órbita da Terra ao redor do sol (excentricidade) varia entre uma elipse e uma forma mais circular

Obliquidade do Eixo de Rotação  - O eixo da Terra é inclinado em relação ao sol em aproximadamente 23º. Esta inclinação oscila entre 22,5º e 24,5º. (quando a inclinação é maior as estações são mais extremas -os invernos são mais frios e os verões mais quentes. E quando a inclinação é menor as estações são mais suaves).

Precessão - Conforme a Terra gira em torno de seu eixo, o eixo também oscila entre um sentido apontando para a estrela do Norte, e outro apontando para a estrela Veja.

  

  O efeito combinado desses ciclos orbitais causa mudanças de longo prazo na quantidade de luz do sol que atinge a Terra nas várias estações, principalmente em altas latitudes.

Fig.1 - Os ciclos de Milankovitch

    

Uma teoria ignorada durante muito tempo foi, sem dúvida, a de Milankovitch. Todavia, mais provas se acumulam a favor da mesma - ao fazer coincidir os três ciclos verifica-se deveras a periodicidade do clima terrestre; em bolhas de gelo de há muitos milhares de anos atrás encontram-se provas das alterações climáticas que esta teoria defende. Não podemos asseverar que esta seja a única e absolutamente correcta explicação, mas fará pelo menos parte da verdade.  

Ver animação em: http://www.botanicasp.org.br/educacao/milankovitch.html

Fontes:  http://www.botanicasp.org.br/educacao/milankovitch.html

A vida chegou à Terra em meteoritos

cosmicspark / Deviant Art

A centelha da vida, ou o Dedo de Deus

A vida na Terra começou em algum momento há 3,7 a 4,5 mil milhões de anos atrás – depois de meteoritos vindos do espaço sideral terem derramado e espalhado os elementos essenciais à vida em pequenas lagoas quentes. 

Esta é a conclusão tirada por uma equipa de cientistas da Universidade McMaster, no Canadá, e do Instituto Max Planck, na Alemanha.

Os seus cálculos sugerem que ciclos húmidos e secos transformaram blocos de construção molecular básicos do caldo rico em nutrientes das lagoas em moléculas de RNA auto-replicativas queconstituíram o primeiro código genético para a vida no planeta.

Os pesquisadores baseiam a sua conclusão em pesquisas e cálculos exaustivos nas áreas da astrofísica, geologia, química, biologia e outras disciplinas. Embora o conceito de “pequenas lagoas quentes” seja referido desde Darwin, os investigadores provaram agora a sua plausibilidade através de cálculos baseados em evidências científicas.

Segundo os autores principais Ben K.D. Pearce eRalph Pudritz, do McMaster’s Origins Institute, os dados disponíveis sugerem que a vida começou quando a Terra ainda estava a tomar forma, com os continentes a emergir dos oceanos, meteoritosa atacar o planeta – incluindo os que traziam o blocos de construção da vida – e sem nenhum ozono protector para filtrar os raios ultravioleta do Sol.

“Ninguém realmente fez esses cálculos antes”, diz Pearce. “É muito emocionante. Com tantos dados de tantos campos diferentes, é incrível como tudo se liga”, diz Pudritz. “Cada passo levou com muita naturalidade ao próximo. Que todos esses passos no fim tenham levado a uma imagem clara de como tudo aconteceu”.

O estudo, realizado em colaboração com Dmitry Semenov e Thomas Henning, do Instituto Max Planck de Astronomia, foi publicado nosProcedimentos da Academia Nacional de Ciências.

Ligações de vida

“Para entender a origem da vida, precisamos de entender a Terra como era há milhares de milhões de anos. Como o nosso estudo mostra, a astronomia fornece uma parte vital da resposta. Os detalhes de como o sistema solar se formou têm consequências directas na origem da vida na Terra”, diz Thomas Henning.

No início da vida do sistema solar, os meteoritos eram muito mais comuns e poderiam ter pousado em milhares de lagoas, levando os blocos de construção da vida.

A centelha da vida, segundo os autores, foi a criação de polímeros de RNA: os componentes essenciais dos nucleotídeos, fornecidos por meteoritos, atingindo concentrações suficientes na água das lagoas e unindo-se à medida que os níveis de água caíam e aumentavam através de ciclos de precipitação, evaporação e drenagem. Acombinação de condições húmidas e secas foi essencial.

Em alguns casos, acreditam os pesquisadores, condições favoráveis ​​viram algumas dessascadeias dobrarem-se e replicarem-se espontaneamente, tirando outros nucleotídeos do seu ambiente, preenchendo uma das condições para a definição de vida. Esses polímeros eram imperfeitos, capazes de melhorar através da evolução darwiniana, cumprindo a outra condição.

“Esse é o Santo Graal da química experimental das origens da vida”, diz Pearce.

Essa forma de vida rudimentar daria origem ao eventual desenvolvimento do DNA, o modelo genético das formas superiores de vida, que evoluiria muito mais tarde. O mundo teria sido habitado apenas pela vida baseada em RNA até o DNA evoluir. “O DNA é demasiado complexo para ter sido o primeiro aspecto de vida a surgir”, diz Pudritz. “Ela teve que começar com outra coisa, e isso é o RNA”.

McMaster University

Os cálculos dos investigadores mostram que as condições necessárias estavam presentes em milhares de lagoas quantes, e que é muito mais provável que as combinações chave para a formação da vida se tenham reunido nessas lagoas do que nas aberturas hidrotermais, onde a principal teoria rival sustenta que a vida começou– em fissuras no oceano, onde os elementos da vida se teriam unido em explosões de água aquecida.

Os autores do estudo sustentam que tais condições não são suscetíveis de gerar vida, uma vez que a ligação necessária para formar RNA requer ciclos húmidos e secos.

Os cálculos também parecem eliminar a poeira espacial como fonte de nucleotídeos geradores de vida. Embora tal poeira tenha realmente os materiais certos, não foram depositados na Terra em concentração suficiente para gerar vida, determinaram os cientistas.

Pearre e Pudritz vão colocar a sua teoria à prova em 2018, altura em que a Universidade McMaster vai abrir o laboratório Origins of Life, que irá recriar as condições de pré-vida num ambiente fechado.

“Estamos emocionados por ter conseguido fundamentar um artigo teórico que combina todos estes tópicos, faz previsões claras e oferece ideias claras – que podemos testar em laboratório”, diz Pudritz.

Porque ocorrem sismos no México?

Por que é que há tantos sismos no México (e tão fortes)?

Placas tectónicas acumularam tensão e romperam-se. Esta é uma explicação (simplificada) para os sismos de Setembro no México e que causaram a morte a centenas de pessoas e deixaram outras tantas desalojadas.

9 de Outubro de 2017, 7:22

A destruição deixada na Cidade do México pelos sismos de Setembro último JOSÉ MÉNDEZ/EPA

O México foi atingido por dois tremores de terra fortes só no último mês. Primeiro, a 8 de Setembro com um sismo de magnitude 8,2 graus na escala de Richter e epicentro na costa do Pacífico. Depois, a 19 de Setembro houve outro de 7,1 graus de magnitude e epicentro a pouco mais de 100 quilómetros da Cidade do México, a capital do país. Pelo caminho, ainda se registaram outros de menor magnitude e milhares de réplicas. Juntando todos estes sismos, morreram mais de 400 pessoas, a maioria na Cidade do México, e há milhares de desalojados e edifícios destruídos. O Governo do México estima que sejam necessários 1,8 milhões de euros (38 mil milhões de pesos) para reconstruir casas, escolas e edifícios históricos. Afinal, por que é que há tantos sismos e tão fortes no México?

“O México é um país que muito facilmente tem sismos grandes”, começa por dizer o geólogo Rui Dias, da Universidade de Évora, do Instituto de Ciências da Terra e director-executivo do Centro Ciência Viva de Estremoz. E para se perceber porquê temos de ir até ao oceano Pacífico a nível geológico, mais exactamente até à crosta oceânica.

A Terra tem várias placas tectónicas. Entre elas, há uma muito grande que é a Placa do Pacífico, formada por crosta oceânica e que abrange quase todo o oceano Pacífico. E há a Placa de Cocos, muito mais pequena, composta por basalto e que há milhões de anos está a mergulhar em profundidade por baixo da parte continental da América Central, onde se situa o México (na Placa Norte-Americana). É aqui que encontramos uma zona de subducção, onde uma das placas tectónicas (a Placa de Cocos) se está a enfiar por baixo de outra placa (a Placa Norte-Americana).

E é daqui que surgem os sismos no México. Ora, a Placa de Cocos tem por cima a placa continental onde se encontra o México. “E que é extremamente pesada, faz imenso peso sobre a placa que está a mergulhar e aumenta o atrito entre as placas: a [placa] oceânica que mergulha e a continental que está por cima”, diz o geólogo. “Não é fácil deslizar. Se fosse fácil, nunca havia sismos.” Isto porque o enorme atrito entre a placa que desce (a de Cocos) e a que fica por cima (a Norte-Americana) também vai travando esse processo, ficando a primeira impedida de continuar. A tensão vai-se acumulando e há um momento em que essa tensão acumulada é superior ao atrito e uma parte da placa rompe-se repentinamente e é então que há um sismo.

Rui Dias exemplifica com a metáfora de uma escada rolante. “O sismo na zona de subducção é como se fosse uma escada que está a descer.” É como se colocássemos um ferro nos degraus dessa escada e não lhe desligássemos o motor. A escada vai acumulando tensão e há uma altura em que o ferro se parte. Dá um solavanco (o sismo) e começa a descer de novo.

Foi isto que aconteceu no sismo de 8 de Setembro último (no México ainda era 7 de Setembro), no segundo e em muitos outros nesta zona. Periodicamente, há solavancos na placa e liberta-se energia só nessa zona da placa. “É aquilo que é perfeitamente normal em todos os sismos”, refere o geólogo. O sismo de 8 de Setembro, embora tenha sido mais forte, ocorreu mais longe da Cidade do México e o epicentro foi no mar. Provocou a morte a quase 100 pessoas. Já o epicentro do sismo de 19 de Setembro foi em terra e mais perto da Cidade do México. Matou mais de 300 pessoas.

Há alguma ligação de causa-efeito entre os dois sismos mais fortes? “Os especialistas dizem que não tem nada a ver uma coisa com a outra”, responde Rui Dias. O geólogo também diz que a energia do segundo sismo não foi influenciada pela do primeiro. “A energia que é libertada no primeiro sismo, a 500 quilómetros de distância, criou uma tensão que não é suficiente para romper [a placa no local de origem do segundo sismo]. São dois fenómenos independentes, tal como houve mais sismos todos à volta nessas duas ou três semanas de Setembro.”

Também há 32 anos, precisamente a 19 de Setembro, houve um sismo de magnitude 8 gerado a 15 quilómetros de profundidade (os dois mais fortes de Setembro último tiveram uma profundidade superior a 50 quilómetros). Aconteceu nesse sismo de 1985 o mesmo fenómeno, mas foi menos profundo e os seus efeitos foram maiores. Provocou mais de dez mil mortos e muitos estragos.

O México não é o único país onde os tremores de terra são muito frequentes. Há outros como o Japão, a Indonésia e o Chile, salienta o geólogo. “Ao contrário de todos os outros oceanos da Terra, o fundo do Pacífico está a mergulhar debaixo dos continentes que estão à volta”, explica. Relativamente à frequência dos sismos, Rui Dias refere que há cerca de 15 sismos de magnitude entre 7 e 7,4 por ano (como de 19 de Setembro no México) em todo o planeta. Já de magnitude entre 8,1 e 8,5 há uma média de 1,1 sismos por ano (como o de 8 de Setembro). Este ano houve mais de quatro mil sismos de magnitude 4,4 ou mais, segundo os Serviços Geológicos dos Estados Unidos. No mesmo período em 2016 e 2015, houve cerca de cinco mil, e em 2014 cerca de seis mil.

E por que são tão fortes? Porque acontecem nas zonas de subducção. Se ocorressem nas zonas de rifte (onde as placas se afastam uma em relação à outra), seriam mais fracos. É o caso da Islândia. Até agora, o sismo mais forte que se registou na Terra foi no Chile a 22 de Maio de 1960, com uma magnitude de 9,5, segundo um ranking dos Serviços Geológicos dos Estados Unidos. O México não está no Top 10, ao contrário de Portugal, que está no sexto lugar com o sismo de 1 de Novembro de 1755. A magnitude estimada do sismo de 1755 foi de 8,7, de acordo com um estudo de 2005 de investigadores do Centro de Geofísica da Universidade de Lisboa.

“A situação de Portugal é muito complexa”, avisa logo Rui Dias. E há imensas discussões sobre a génese dos sismos no país. Isto porque há a falha Açores-Gibraltar, que é essencialmente lateral, e que separa dois pedaços da crosta oceânica do Atlântico (que desliza uma ao lado da outra). E depois há também estudos que indicam que no oceano Atlântico terá começado uma zona de subducção. “O Atlântico até agora era calmo e ia abrindo no meio e ia-se afastando. São as chamadas ‘zonas passivas’ em que não há movimento, portanto não há [praticamente] sismos”, acrescenta.  

Como um “pudim”

“É evidente que vai haver outros sismos [no México]. Mas o sistema é demasiado complexo para se conseguir saber exactamente onde é que um sismo vai acontecer. O que às vezes existe são zonas de falhas que não se rompem há muito tempo”, diz. O geofísico Vlad Manea, da Universidade Nacional Autónoma do México (UNAM), não ficou totalmente surpreendido quando soube do primeiro sismo. Afinal, é um dos poucos investigadores que estudam a actividade sísmica desta região e sabia que já não havia um “acontecimento importante” na zona há muito tempo, disse à revistaScience.

Para que se possam estudar terramotos semelhantes aos dos México, os cientistas já estão a fornecer dados do sismo de 8 de Setembro a investigadores de todo o mundo, disse à Science o sismólogo Vladimir Kostoglodov, também da UNAM. “Vale a pena concentrar todos os esforços para aprendermos com o que se está a passar. Isto pode ocorrer noutras zonas de subducção [no mundo].”

Rui Dias dá ainda o exemplo de Istambul, na Turquia, como um sítio onde vai existir um grande sismo. “Vai haver um sismo enorme em breve e que vai destruir Istambul.” Isto porque a falha Norte da Anatólia está a romper-se, aproximando-se cada vez mais de Istambul.

Em relação aos sismos que aconteceram em 2017, o geólogo português diz que está a ser “um ano normal”, em que há centenas ou milhares de sismos. “Se a Cidade do México não tivesse sido construída em cima de um pudim de gelatina, ninguém ligava”, adianta. Além da situação geológica do país, Rui Dias destaca a “situação muito especial” da Cidade do México. Quando os espanhóis chegaram há uns séculos a Tenochtitlan, a capital dos astecas, esta estava numa ilha no meio de um lago. A cidade começou a expandir-se e, ao longo do tempo, foi-se drenando a água e secando o lago. “A Cidade do México não está em cima de uma rocha consolidada com muitos milhões de anos, não é como as rochas sedimentares normais.” Se esta cidade fosse um pudim em cima de uma mesa, se lhe déssemos um murro, esse pudim iria tremer. “Os materiais mais leves aumentam o movimento do solo”, explicou à BBC a sismóloga Susanne Sergeant, dos Serviços Geológicos Britânicos.

Rui Dias também realça que, se os edifícios cumprissem certas normas, “cairiam menos”. “As construções más e mais antigas causam muito mais estragos.” Também Christian Malaga-Chuquitaype, engenheiro do Imperial College de Londres, referiu à BBC: “Se os edifícios tivessem mais paredes estruturantes seriam mais resistentes.” E foi isso que se pensou no grande sismo de há 32 anos, que destruiu milhares de edifícios. Um ano depois, criou-se uma lei que referia que os arquitectos e construtoras civis deveriam ter em conta o “solo mau” da capital e as autoridades deveriam inspeccionar a construção dos edifícios, lembra a BBC. Contudo, não é claro se os novos regulamentos foram cumpridos, pois o inventário dos edifícios é actualizado com pouca frequência e alguns são anteriores a 1985.

Mesmo assim, o geólogo português salienta que a construção dos edifícios não é tudo. E exemplifica com a cidade de Kobe, no Japão, que sofreu um sismo forte nos anos 90 e as suas construções cumpriam as normas. “Provocou imensa destruição.”

“[O México] é um sítio que não devia ser para se viver”, diz de forma hiperbólica Rui Dias. “As cidades são povoações que normalmente foram fundadas por razões de água, solos ou topografia – entre outros factores – e que nunca tiveram em consideração os riscos geológicos. É muito raro haver cidades grandes fundadas de raiz, como é o caso de Brasília.”

E dá um exemplo: “Se eu chegasse numa nave espacial e se fosse distribuir as populações da Terra pelas zonas em que deveriam viver, não punha pessoas numa série de zonas.” É o caso do Japão, onde periodicamente há sismos grandes; da Holanda, que está abaixo do nível do mar; ou não ia fazer uma capital onde está a Cidade do México. “Só que há razões históricas, era ali a capital dos astecas. E, na altura, ninguém sabia muito bem o que eram sismos e quais eram as suas causas.”