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title: "O interior da Terra"
book: "Ciências da Terra e do espaço do ensino fundamental"
subject: earth
language: pt
chapter: 16
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/16-o-interior-da-terra
license: CC-BY-NC-SA-4.0
credit: "One Earth and Space Sciences Book, One Course (one-course.com)"
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# Capítulo 16 — O interior da Terra

No extremo noroeste da Rússia, não muito longe da fronteira com a Noruega, uma tampa de metal está soldada no chão, no meio de prédios abandonados. Embaixo dela, um buraco de apenas 23 centímetros de largura desce reto por mais de 12 quilômetros: é o buraco mais fundo já cavado. Perfurá-lo levou cerca de 20 anos. Os perfuradores esperavam ir ainda mais fundo, mas, no fundo, a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) estava a cerca de 180 graus Celsius, quase o dobro do esperado: o calor entortou as brocas e os tubos, e o trabalho parou em 1992. Mesmo assim, o centro da Terra fica mais de **500 vezes** mais fundo que o fundo desse buraco. Como podemos saber o que existe lá embaixo?

![Mineiros bebem água numa galeria quente, a quilômetros embaixo da terra. (Ilustração feita por IA.)](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g6-inside-the-earth/img-94f91eccaca3.jpg)

*Mineiros bebem água numa galeria quente, a quilômetros embaixo da terra. (Ilustração feita por IA.)*

**O que você já sabe.**

A Terra é um [planeta rochoso](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/13-a-terra-um-planeta-do-sistema-solar#def-g6-earth-a-planet-planet-types), uma bola de cerca de 12 742 km de diâmetro: o seu raio, da superfície até o centro, é de cerca de 6371 km ([Capítulo 13](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/13-a-terra-um-planeta-do-sistema-solar#ch-g6-earth-a-planet)). As suas [rochas](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) pertencem a três famílias, ígneas, sedimentares e metamórficas ([Capítulo 15](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/15-rochas-e-minerais#ch-g6-rocks-and-minerals)). Num [vulcão](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-volcano), a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) derretida sobe de baixo e se derrama como [lava](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-eruption); num [terremoto](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake), o chão treme ([Capítulo 8](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#ch-g4-volcanoes-earthquakes-first-look)).

## 16.1 Até que profundidade já chegamos?

Há muito tempo as pessoas cavam a Terra, em busca de água, de pedra e de metais. Dois tipos de buraco são os que vão mais fundo.

**As minas.** A mina mais funda do mundo é uma mina de ouro perto de Joanesburgo, na África do Sul. As suas galerias descem mais de 4 km abaixo da superfície. Lá embaixo, as paredes de [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) chegam a cerca de 60 graus Celsius: a mina é resfriada com milhares de toneladas de gelo misturado com água, bombeadas lá para baixo, e com ventiladores gigantes que sopram ar pelas galerias.

**Os furos de sondagem.** Um furo de sondagem é um buraco estreito perfurado a partir da superfície por uma máquina; ninguém desce por ele. O mais fundo é o furo da história do começo, cavado para a ciência na península de Kola, no noroeste da Rússia: 12 262 metros, ou seja, cerca de 12.3 km.

Essas profundidades parecem enormes. Comparadas com o tamanho da Terra, elas são minúsculas. A figura abaixo as mostra numa só faixa, ao lado da [montanha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/2-as-paisagens-ao-nosso-redor#def-g1-landscapes-around-us-landform) mais alta, o monte Everest (8849 m).

![Alturas e profundidades desenhadas na mesma escala (1 cm para 3.7 km), a partir do nível do mar. A interrupção na faixa esconde quase todo o caminho até o centro.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g6-inside-the-earth/fig-9eb84d8e7f52.svg)

*Alturas e profundidades desenhadas na mesma escala (1 cm para 3.7 km), a partir do [nível do mar](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/9-o-mapa-fisico-do-mundo#def-g4-world-physical-map-altitude). A interrupção na faixa esconde quase todo o caminho até o centro.*

**Método 16.1 (Comparar uma profundidade com o raio da Terra).**

1. Escreva a profundidade e o raio na mesma unidade (quilômetros).
2. Divida a profundidade pelo raio e depois multiplique por 100: isso dá a profundidade como porcentagem do caminho até o centro.
3. Para dizer quantas vezes o centro é mais fundo, divida o raio pela profundidade.

**Exemplo 16.2 (O furo de sondagem mais fundo).**

O furo tem 12.3 km de profundidade, e o raio é de 6371 km. $12.3 \div 6371 \approx 0.0019$, e $0.0019 \times 100 = 0.19$: o furo percorreu cerca de **0.2 %** do caminho até o centro. No sentido contrário, $6371 \div 12.3 \approx 518$: o centro fica mais de 500 vezes mais fundo que o fundo do buraco.

Para a mina mais funda, cerca de 4 km: $4 \div 6371 \approx 0.0006$, ou seja, 0.06 %: três vezes menos que o furo.

Então ninguém nunca viu, tocou ou recolheu amostras do interior profundo da Terra. O que sabemos dele vem de outras pistas, sobretudo das ondas dos [terremotos](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) (seção [16.3](#sec-16-3)).

## 16.2 Crosta, manto e núcleo

A Terra é construída em camadas, um pouco como um ovo cozido: uma casca fina e quebradiça, uma “clara” grossa e uma “gema” no meio.

![A Terra comparada com um ovo cozido. Ao contrário da gema, o núcleo tem duas partes. Neste desenho, a crosta aparece grossa demais; o desenho em escala vem logo depois.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g6-inside-the-earth/fig-6bfa93ae54ba.svg)

*A Terra comparada com um ovo cozido. Ao contrário da gema, o [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers) tem duas partes. Neste desenho, a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) aparece grossa demais; o desenho em escala vem logo depois.*

**Definição 16.3 (As camadas da Terra).**

A Terra é feita de três camadas principais, da superfície até o centro:

- a *crosta* , uma camada externa fina de [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) sólida, com alguns quilômetros a algumas dezenas de quilômetros de espessura;
- o *manto* , uma camada grossa de [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) sólida, quente e densa, até uma profundidade de cerca de 2900 km;
- o *núcleo* , feito de metal, sobretudo ferro com um pouco de níquel, de cerca de 2900 km de profundidade até o centro. O núcleo tem duas partes: o *núcleo externo* , que é líquido, e o *núcleo interno* , uma bola sólida no centro, com cerca de 1220 km de raio.

O desenho abaixo mostra as camadas *em escala*, com os limites medidos pelas ondas dos [terremotos](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake).

![À esquerda: a Terra aberta, em escala; o pequeno retângulo cinza no alto marca a parte ampliada à direita. À direita: os 100 km de cima, ampliados cerca de 60 vezes: crosta fina embaixo dos oceanos, mais grossa embaixo dos continentes, mais grossa ainda embaixo das cordilheiras altas; o furo recorde em vermelho.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g6-inside-the-earth/fig-019a3b11059d.svg)

![À esquerda: a Terra aberta, em escala; o pequeno retângulo cinza no alto marca a parte ampliada à direita. À direita: os 100 km de cima, ampliados cerca de 60 vezes: crosta fina embaixo dos oceanos, mais grossa embaixo dos continentes, mais grossa ainda embaixo das cordilheiras altas; o furo recorde em vermelho.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g6-inside-the-earth/fig-61a1f2bf6f33.svg)

*À esquerda: a Terra aberta, em escala; o pequeno retângulo cinza no alto marca a parte ampliada à direita. À direita: os 100 km de cima, ampliados cerca de 60 vezes: [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) fina embaixo dos [oceanos](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/3-a-agua-na-terra#def-g2-water-on-earth-ocean), mais grossa embaixo dos [continentes](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/6-o-globo-continentes-e-oceanos#def-g3-continents-and-oceans-continent), mais grossa ainda embaixo das [cordilheiras](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/9-o-mapa-fisico-do-mundo#def-g4-world-physical-map-range) altas; o furo recorde em vermelho.*

| **camada** | **de (km)** | **até (km)** | **espessura (km)** | **feita de** |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) | 0 | 5 a 100 | 5 a 100 | [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) sólida |
| [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) | base da [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) | 2891 | cerca de 2860 | [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) sólida, muito quente |
| [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) | 2891 | 5150 | cerca de 2260 | metal líquido |
| [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) | 5150 | 6371 (centro) | cerca de 1220 | metal sólido |

**A [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers)** é a única camada em que podemos andar e cavar. Ela é muito fina comparada com as outras: embaixo dos [oceanos](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/3-a-agua-na-terra#def-g2-water-on-earth-ocean), ela tem só cerca de 5 km de espessura; embaixo dos [continentes](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/6-o-globo-continentes-e-oceanos#def-g3-continents-and-oceans-continent), cerca de 30 km em média; embaixo de [cordilheiras](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/9-o-mapa-fisico-do-mundo#def-g4-world-physical-map-range) altas como os Alpes, a sua base pode chegar a 100 km de profundidade, como a raiz de um dente. Nem o furo recorde, com 12.3 km de profundidade, atravessou metade de uma [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) continental média. No desenho em escala, a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) é mais fina que a linha em volta do disco.

**O [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers)** é a camada mais grossa: ele vai da base da [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) até 2891 km, cerca de 45 % do caminho até o centro. A sua [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) é sólida, mas muito quente e mais densa que a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) da [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers). Ao longo de milhões de anos, a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) quente de uma parte do [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) pode se deslocar muito devagar, como uma pasta muito dura.

**O [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers)** começa a 2891 km e desce até o centro. Ele não é feito de [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock), mas de metal: uma liga de ferro e de níquel, quase duas vezes mais densa que o [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers). A sua parte externa é *líquida*: um [oceano](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/3-a-agua-na-terra#def-g2-water-on-earth-ocean) de metal derretido com mais de 2000 km de profundidade. A sua parte interna, de 5150 km até o centro, é uma bola *sólida* de metal, com cerca de 1220 km de raio: cerca de 70 % da largura da Lua. Enquanto a Terra gira, o metal líquido do [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) se move, e esse movimento produz o campo magnético da Terra, o que faz girar a agulha de uma bússola.

Quanto mais fundo, mais denso. A água tem uma densidade de 1 grama por centímetro cúbico: a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) da [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) é de 2.6 a 2.9 vezes mais densa, a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) da base do [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) mais de 5 vezes, e o metal do centro cerca de 13 vezes (veja o gráfico abaixo). Os materiais mais pesados ficam no centro e os mais leves em cima: a Terra está organizada, da [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) leve até o [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers) pesado de metal.

![A densidade da Terra em cada profundidade, segundo um modelo de referência construído a partir de medições de terremotos. A densidade salta de cerca de 5.6 para cerca de 9.9 g por cm3 onde a rocha do manto dá lugar ao metal do núcleo.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g6-inside-the-earth/fig-115e01f46ce6.svg)

*A densidade da Terra em cada profundidade, segundo um modelo de referência construído a partir de medições de [terremotos](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake). A densidade salta de cerca de 5.6 para cerca de 9.9 g por cm$^3$ onde a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) do [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) dá lugar ao metal do [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers).*

**No laboratório — Camadas num copo (em aula, com a professora).**

A professora despeja, devagar e um depois do outro, num copo alto: um pouco de mel, um pouco de água colorida com uma gota de tinta e um pouco de óleo de cozinha. Qualquer que seja a ordem, depois de um momento o mel fica no fundo, a água no meio e o óleo em cima: cada líquido se acomoda embaixo dos mais leves e em cima dos mais densos. Sacudido, o copo fica turvo; deixado em paz, ele se organiza de novo. A Terra tem camadas do mesmo jeito: o material mais denso, o metal do [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers), fica no centro, e a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) mais leve fica em cima.

**Observação 16.4 (Quão fina é a crosta?).**

Num [globo](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/6-o-globo-continentes-e-oceanos#def-g3-continents-and-oceans-globe) escolar de 30 cm de diâmetro, a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) continental (30 km) teria cerca de 0.7 milímetro de espessura, e a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) oceânica (5 km), mais ou menos a espessura de uma folha de papel. A [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) tem menos de meio por cento do raio: $30 \div 6371 \approx 0.0047$, ou seja, 0.47 %.

## 16.3 Como as ondas dos terremotos nos contam o resto

Se ninguém foi além de 12 km de profundidade, como podemos desenhar o [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers)? A resposta vem dos [terremotos](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake). Quando um [terremoto](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) sacode o chão, ondas partem dele em todas as direções e viajam *através* da Terra inteira, como o som de uma batida viaja através de uma parede. Instrumentos em muitos lugares do mundo registram quando cada onda chega (você vai conhecê-los no [Capítulo 20](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/20-os-terremotos#ch-g7-earthquakes)).

As ondas não viajam com a mesma velocidade em todos os materiais. Quando elas chegam ao limite entre duas camadas, a sua velocidade muda de repente: algumas ondas voltam, outras se desviam ao atravessar, um pouco como a luz que entra na água. Medindo o tempo das ondas de muitos [terremotos](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake), em estações espalhadas pelo [globo](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/6-o-globo-continentes-e-oceanos#def-g3-continents-and-oceans-globe), os cientistas descobriram onde ficam esses limites, e quais camadas são sólidas ou líquidas. Os sismólogos chamam os dois tipos principais de ondas de *ondas P* (as mais rápidas, que empurram e puxam a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock)) e *ondas S* (as mais lentas, que a sacodem de um lado para o outro); os volumes seguintes as estudam de perto. As ondas S têm uma propriedade notável: elas não conseguem atravessar um líquido.

![A velocidade dos dois tipos de ondas dos terremotos em cada profundidade, no mesmo modelo de referência. No núcleo externo, as ondas S param: a sua velocidade é zero, porque o núcleo externo é líquido.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g6-inside-the-earth/fig-ab58b95e2adb.svg)

*A velocidade dos dois tipos de ondas dos [terremotos](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) em cada profundidade, no mesmo modelo de referência. No [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers), as ondas S param: a sua velocidade é zero, porque o [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) é líquido.*

Lendo o gráfico da esquerda para a direita: no [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers), os dois tipos de ondas ficam cada vez mais rápidos com a profundidade. A 2891 km, as ondas S desaparecem e as ondas P ficam mais lentas de repente: é o topo do [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) líquido. A 5150 km, as ondas P aceleram de novo e as ondas S voltam a existir: é o [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) sólido.

**História — Inge Lehmann e o núcleo interno.**

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g6-inside-the-earth/img-65f2d5df0431.jpg)

*Inge Lehmann em 1932. (Foto: Even Neuhaus, domínio público, via Wikimedia Commons.)*

No começo dos anos 1930, os sismólogos achavam que a Terra tinha duas camadas: um [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) sólido em volta de um [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers) líquido. A sismóloga dinamarquesa Inge Lehmann estudou as ondas de um forte [terremoto](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/8-vulcoes-e-terremotos-um-primeiro-olhar#def-g4-volcanoes-earthquakes-first-look-earthquake) que atingiu a Nova Zelândia em 1929, registradas em estações muito distantes. Algumas ondas chegavam a lugares onde, com um [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers) todo líquido, elas não deveriam chegar. Num artigo de 1936, chamado simplesmente “P $'$”, ela propôs uma explicação: dentro do [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers) líquido existe um *[núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) sólido* menor, que manda essas ondas de volta. Ela escreveu com modéstia que os dados eram “bastante insuficientes” para ter certeza, mas que a interpretação “parece possível”, e pediu a outros pesquisadores que a testassem. Eles testaram, e hoje o [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) sólido faz parte de todos os modelos de referência da Terra, como o que foi usado nos gráficos deste capítulo.

## 16.4 Quanto mais fundo, mais quente

Todas as minas fundas e todos os furos de sondagem fundos mostram a mesma coisa: quanto mais fundo se vai, mais quente fica a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock). Na mina mais funda, as paredes de [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) chegam a cerca de 60 graus Celsius, a mais de 4 km de profundidade; no fundo do furo recorde, a 12.3 km, a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) estava a cerca de 180 graus.

Perto da superfície, a temperatura sobe num ritmo bastante regular. Nos Estados Unidos, cientistas reuniram as medições de 284 furos, a maioria com mais de 600 m de profundidade. Em média, a temperatura subia **29 graus por quilômetro** de profundidade: cerca de 25 graus por quilômetro no leste do país e 34 no oeste. Mas o ritmo varia muito de um lugar para outro: nesses furos, ele ia de 6 a 69 graus por quilômetro.

![A temperatura em função da profundidade (para baixo), para um chão que começa a 15 C, no ritmo médio (29, em preto), nas médias do leste e do oeste (25 e 34) e em toda a faixa medida (de 6 a 69, faixa cinza). As medições chegam a cerca de 2 km.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/earth-1/g6-inside-the-earth/fig-29064d4073f3.svg)

*A temperatura em função da profundidade (para baixo), para um chão que começa a 15 $^\circ$C, no ritmo médio (29, em preto), nas médias do leste e do oeste (25 e 34) e em toda a faixa medida (de 6 a 69, faixa cinza). As medições chegam a cerca de 2 km.*

**Método 16.5 (A temperatura numa profundidade).**

1. Pegue a temperatura do chão perto da superfície.
2. Multiplique a profundidade, em quilômetros, pelo ritmo, em graus por quilômetro: isso é quanto a temperatura aumenta.
3. Some os dois. Use isso só na faixa em que o ritmo foi medido: alguns quilômetros.

**Exemplo 16.6 (Dois quilômetros abaixo).**

O chão está a 15 $^\circ$C, e o ritmo é de 29 graus por quilômetro. A 2 km: $2 \times 29 = 58$ graus a mais, então $15 + 58 = 73~^\circ$C: mais quente que o banho mais quente, e já quente demais para tocar.

Podemos usar o mesmo ritmo até o centro? Não. A 29 graus por quilômetro, o centro estaria a cerca de 185 000 graus, o que é impossível: o ritmo medido nos primeiros quilômetros não vale lá no fundo, onde a subida tem de ser muito mais lenta. Os cientistas estimam a temperatura do [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers) de outro jeito: no laboratório, eles apertam grãozinhos de ferro entre dois diamantes, até milhões de vezes a pressão do ar, e os aquecem com lasers até eles derreterem. Desse jeito, eles descobriram que, na borda do [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) sólido, a temperatura é de cerca de **6000 graus Celsius**, e mesmo assim o ferro do [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) continua sólido, porque a pressão ali, cerca de 3.3 milhões de vezes a pressão do ar, o impede de derreter.

**Observação 16.7 (Quente, e mesmo assim sólido).**

Apertar muito uma substância faz com que ela só derreta a uma temperatura mais alta. O [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) é muito quente, mas continua sólido; o [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) é líquido; o [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers), ainda mais quente, volta a ser sólido, porque é o mais apertado de todos. Derreter ou não depende da temperatura *e* da pressão.

## 16.5 Exercícios

**Exercício 16.1 ★.**

Dê o nome das quatro camadas da Terra em ordem, da superfície até o centro. Qual delas é líquida? Quais são feitas de metal?

**Solução de Exercício 16.1.**

A [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers), o [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers), o [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers), o [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers). O [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) é líquido. O [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) e o interno são feitos de metal (sobretudo ferro, com um pouco de níquel); a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) e o [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) são feitos de [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock).

**Exercício 16.2 ★.**

Verdadeiro ou falso? Corrija as frases falsas. (a) A [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) é mais grossa embaixo dos [oceanos](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/3-a-agua-na-terra#def-g2-water-on-earth-ocean) que embaixo dos [continentes](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/6-o-globo-continentes-e-oceanos#def-g3-continents-and-oceans-continent). (b) O [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers) é feito de [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock). (c) O [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) é sólido. (d) O furo de sondagem mais fundo já cavado tem cerca de 12 km de profundidade.

**Solução de Exercício 16.2.**

(a) Falso: a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) é mais grossa embaixo dos [continentes](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/6-o-globo-continentes-e-oceanos#def-g3-continents-and-oceans-continent) (cerca de 30 km) que embaixo dos [oceanos](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/3-a-agua-na-terra#def-g2-water-on-earth-ocean) (cerca de 5 km). (b) Falso: o [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers) é feito de metal, uma liga de ferro e de níquel. (c) Verdadeiro. (d) Verdadeiro: 12 262 m, cerca de 12.3 km.

**Exercício 16.3 ★.**

Use a tabela das camadas. (a) Em que profundidade começa o [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers)? (b) Em que profundidade começa o [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers)? (c) Qual é a espessura do [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers)?

**Solução de Exercício 16.3.**

(a) A 2891 km, cerca de 2900 km. (b) A 5150 km. (c) $5150 - 2891 = 2259$: cerca de 2260 km.

**Exercício 16.4 ★.**

A Terra muitas vezes é comparada com um ovo cozido. Copie e complete: “A casca é como a …, a clara é como o … e a gema é como o …. Mas, ao contrário da gema, o … tem duas partes: um … líquido e um … sólido.”

**Solução de Exercício 16.4.**

“A casca é como a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers), a clara é como o [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) e a gema é como o [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers). Mas, ao contrário da gema, o [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers) tem duas partes: um [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) líquido e um [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) sólido.”

**Exercício 16.5 ★★.**

O monte Everest tem 8.849 km de altura, e o raio da Terra é de 6371 km. Como porcentagem do raio, qual é a altura do Everest? Arredonde para duas casas decimais. A superfície da Terra é muito acidentada, vista de longe?

**Solução de Exercício 16.5.**

$8.849 \div 6371 \approx 0.00139$, e $0.00139 \times 100 \approx 0.14$: o Everest tem só cerca de **0.14 %** do raio. Vista de longe, a Terra é uma bola muito lisa: a sua [montanha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/2-as-paisagens-ao-nosso-redor#def-g1-landscapes-around-us-landform) mais alta é uma saliência minúscula.

**Exercício 16.6 ★★.**

A [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) continental tem 30 km de espessura em média, e a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) oceânica, 5 km. (a) Quantas vezes a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) continental é mais grossa? (b) Embaixo de uma [cordilheira](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/9-o-mapa-fisico-do-mundo#def-g4-world-physical-map-range) alta, a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) pode chegar a 100 km. Quantas vezes mais grossa que a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) oceânica é isso?

**Solução de Exercício 16.6.**

(a) $30 \div 5 = 6$: seis vezes mais grossa. (b) $100 \div 5 = 20$: vinte vezes mais grossa.

**Exercício 16.7 ★★.**

Numa região, o chão está a 12 $^\circ$C, e a temperatura sobe 25 graus por quilômetro. Qual é a temperatura (a) a 1 km, (b) a 1.5 km, (c) a 2 km?

**Solução de Exercício 16.7.**

(a) $12 + 1 \times 25 = 37~^\circ$C. (b) $12 + 1.5 \times 25 = 12 + 37.5 =
49.5~^\circ$C. (c) $12 + 2 \times 25 = 62~^\circ$C.

**Exercício 16.8 ★★.**

Num furo de sondagem, a [rocha](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) está a 14 $^\circ$C perto da superfície e a 74 $^\circ$C a 2 km de profundidade. Quantos graus a temperatura sobe por quilômetro? Esse ritmo fica entre as médias do leste e do oeste das medições do capítulo?

**Solução de Exercício 16.8.**

A subida é de $74 - 14 = 60$ graus em 2 km, então $60 \div 2 =
\textbf{30}$ graus por quilômetro. Sim: 30 fica entre a média do leste (25) e a média do oeste (34).

**Exercício 16.9 ★★.**

Use o gráfico das velocidades das ondas. (a) Qual é a velocidade das ondas P logo acima do [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers), a cerca de 2890 km, e logo abaixo do topo do [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers)? (b) Entre que profundidades a velocidade das ondas S é zero? (c) O que isso nos diz sobre essa camada?

**Solução de Exercício 16.9.**

(a) Logo acima do [núcleo](#def-g6-inside-the-earth-layers), cerca de 13.7 km por segundo; logo abaixo do seu topo, cerca de 8.1 km por segundo: as ondas P ficam mais lentas de repente. (b) Entre 2891 km e 5150 km, no [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers). (c) As ondas S não conseguem atravessar um líquido: o [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) é líquido.

**Exercício 16.10 ★★.**

O furo recorde tem 12.3 km de profundidade. (a) Que porcentagem de uma [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) continental média (30 km) ele atravessou? (b) Ele chegou ao [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers)?

**Solução de Exercício 16.10.**

(a) $12.3 \div 30 = 0.41$: cerca de **41 %** de uma [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) continental média. (b) Não: embaixo de um [continente](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/6-o-globo-continentes-e-oceanos#def-g3-continents-and-oceans-continent), o [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) começa abaixo da [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers), a cerca de 30 km de profundidade em média; o furo parou muito acima dele, na [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers).

**Exercício 16.11 ★★★.**

Léo diz: “Perto da superfície, a temperatura sobe 29 graus por quilômetro, então no centro, a 6371 km de profundidade, ela deve ser de $15 + 29 \times 6371$ graus.” (a) Calcule o número de Léo. (b) Compare-o com a temperatura encontrada no laboratório para a borda do [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers). (c) O que está errado no raciocínio de Léo?

**Solução de Exercício 16.11.**

(a) $29 \times 6371 = 184\,759$, e $15 + 184\,759 = 184\,774$: cerca de 185 000 graus. (b) O laboratório dá cerca de 6000 graus na borda do [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers): o número de Léo é cerca de 30 vezes grande demais ($184\,774 \div 6000 \approx 31$). (c) O ritmo de 29 graus por quilômetro só foi medido nos primeiros 2 km, mais ou menos. Léo o usa milhares de quilômetros além das medições; lá no fundo, a temperatura sobe muito mais devagar. Um ritmo só pode ser usado onde foi medido.

**Exercício 16.12 ★★★.**

A Terra inteira tem uma densidade média de cerca de 5.5 gramas por centímetro cúbico ([Capítulo 13](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/13-a-terra-um-planeta-do-sistema-solar#ch-g6-earth-a-planet)), mas as [rochas](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) da [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) têm uma densidade de só 2.6 a 2.9. (a) O que isso nos diz sobre o material mais fundo? (b) Use o gráfico da densidade: em que camadas a densidade é maior que 5.5 em toda parte? (c) Por que faz sentido que o metal pesado fique no centro, e não na superfície?

**Solução de Exercício 16.12.**

(a) Se a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) é mais leve que a média, o material mais fundo tem de ser mais denso que 5.5, para puxar a média para cima. (b) No [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) e no [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) (de cerca de 9.9 a cerca de 13 gramas por centímetro cúbico); o [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) mal chega a 5.6 na sua base. (c) Os materiais mais densos afundam embaixo dos mais leves, como uma pedra afunda na água: o metal pesado acabou ficando no meio, e as [rochas](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-rock) mais leves em cima.

## 16.6 Problema: Uma viagem ao centro, em escala

**Problema 16.1.**

Problema de fim de semana — uma Terra-modelo de 2 metros de diâmetro: as camadas, os buracos mais fundos e o interior quente, desenhados em escala

Para a feira da escola, uma turma constrói um modelo da Terra cortada ao meio, o maior possível: a face plana da meia bola é um disco de 2 metros de diâmetro, pintado com as camadas. Tudo tem de estar em escala. Use: raio da Terra 6371 km; topo do [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) 2891 km; topo do [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) 5150 km; [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) continental 30 km; [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) oceânica 5 km; Everest 8.849 km; furo recorde 12.3 km.

**Parte I — O modelo.**

1. Qual é o diâmetro da Terra, em quilômetros? Escreva o diâmetro do modelo em milímetros.
2. Quantos quilômetros da Terra real 1 milímetro do modelo representa? (Divida o diâmetro real pelo diâmetro do modelo.)
3. No modelo, qual é a altura do Everest, em milímetros? Arredonde para uma casa decimal.
4. Qual é a profundidade do furo recorde no modelo? Compare-a com a distância da superfície até o centro do modelo.

**Parte II — As camadas.**

5. A que distância abaixo da superfície do modelo os alunos devem pintar o topo do [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) ? Arredonde para o milímetro mais próximo.
6. Mesma pergunta para o topo do [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) . Qual é o raio do [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) no modelo?
7. Que camada ocupa mais espaço ao longo de um raio do modelo: o [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers) , o [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) ou o [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) ? Dê a sua espessura no modelo.
8. Com que espessura a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) continental deve ser pintada? Arredonde para uma casa decimal. Isso é fácil de fazer com um pincel?

**Parte III — O interior quente.**

9. Os alunos escrevem a temperatura a 2 km, usando um chão a 15 $^\circ$ C e 29 graus por quilômetro. O que eles escrevem? A que distância abaixo da superfície do modelo ficam os 2 km?
10. A mina mais funda desce mais de 4 km. A mina é mais funda ou mais rasa que o furo recorde no modelo? Por cerca de quantos milímetros?
11. Perto da borda do [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) , a etiqueta diz “cerca de 6000 $^\circ$ C, sólido”. Um visitante fica surpreso: por que o [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) é líquido, mas o [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) , ainda mais quente, é sólido?
12. A [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) oceânica é a camada mais fina. Que espessura ela deve ter no modelo, em milímetros? Arredonde para duas casas decimais e compare com a espessura de uma folha de papel (cerca de 0.1 mm).

**Solução de Problema 16.1.**

**1.** $2 \times 6371 = 12\,742$ km. O modelo tem 2 m de diâmetro, ou seja, 2000 mm.

**2.** $12\,742 \div 2000 \approx 6.37$: 1 mm do modelo representa cerca de 6.37 km da Terra real.

**3.** $8.849 \div 6.371 \approx 1.39$: o Everest tem cerca de **1.4 mm** de altura no modelo, um grão de [areia](https://one-course.com/books/earth/1/pt/chapter/5-pedras-seixos-e-areia#def-g3-stones-pebbles-sand-sand).

**4.** $12.3 \div 6.371 \approx 1.9$ mm. O centro do modelo fica 1000 mm (1 m) abaixo da superfície: o furo é cerca de 520 vezes mais curto ($1000 \div 1.9 \approx 520$).

**5.** $2891 \div 6.371 \approx 453.8$: o topo do [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) é pintado cerca de **454 mm** abaixo da superfície.

**6.** $5150 \div 6.371 \approx 808.3$: cerca de 808 mm abaixo da superfície. O raio do [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) no modelo é de $1000 - 808 = 192$ mm.

**7.** O [manto](#def-g6-inside-the-earth-layers): de cerca de 5 mm a 454 mm, cerca de 449 mm. O [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers) ocupa $808 - 454 = 354$ mm, e o [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers), 192 mm.

**8.** $30 \div 6.371 \approx 4.7$ mm: uma faixa fina, que pode ser pintada com um pincel fino.

**9.** $15 + 2 \times 29 = 73~^\circ$C. No modelo, 2 km ficam $2 \div 6.371 \approx 0.31$ mm abaixo da superfície: mal a espessura de três folhas de papel.

**10.** $4 \div 6.371 \approx 0.63$ mm, contra cerca de 1.9 mm para o furo: a mina é mais rasa, por cerca de $1.9 - 0.6 = 1.3$ mm.

**11.** Derreter ou não depende da temperatura e da pressão. O [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) é o mais apertado de todos, por cerca de 3.3 milhões de vezes a pressão do ar: o ferro apertado só derrete a uma temperatura mais alta, então o ferro do [núcleo interno](#def-g6-inside-the-earth-layers) continua sólido, embora seja mais quente que o [núcleo externo](#def-g6-inside-the-earth-layers).

**12.** $5 \div 6.371 \approx 0.785$: a [crosta](#def-g6-inside-the-earth-layers) oceânica deve ser pintada com só **0.78 mm** de espessura no modelo de 2 metros, a espessura de cerca de oito folhas de papel ($0.78 \div 0.1 \approx 8$).