Geofísica

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Física
\nabla \cdot \mathbf{B} = 0

\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}

\nabla \cdot \mathbf{E} = \rho

\nabla \times \mathbf{B} = \frac{\partial \mathbf{E}} {\partial t} + \mathbf{J}
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Geofísica é uma ciência voltada à compreensão da estrutura, composição e dinâmica do planeta Terra sob a ótica da física.[1] Consiste basicamente na aplicação de conhecimentos e medidas da física ao estudo da Terra, especialmente através da sísmica de reflexão e de refração, da gravidade, do magnetismo, da eletricidade, do eletromagnetismo e de métodos gamaespectométricos. O termo geofísica, algumas vezes, refere-se apenas às aplicações geológicas: o formato da Terra e seus campos gravitacional e magnético; estrutura interna e composição da Terra; dinâmica geológica e expressões nos tectonismos, formação de magma, vulcanismos e formação de rochas. Existem, contudo, definições da geologia mais abrangentes que incluem o ciclo hidrológico; dinâmica dos fluidos dos oceanos e da atmosfera; eletricidade atmosférica e magnetismo na ionosfera e magnetosfera e a relação Sol-Terra, além de questões associadas à Lua e outros planetas.

Princípios dos Métodos Geofísicos[editar | editar código-fonte]

A Geofísica possui questões altamente interdisciplinares e possui contribuições para todas as ciências da Terra. Para mostrar claramente de como é "dividida" as áreas de conhecimento da geofísica, em especial da geofísica aplicada, esta seção descreve fenômenos físicos e como estes são relacionados à Terra.

Gravidade[editar | editar código-fonte]

A força gravitacional da Lua e do Sol geram a variação na altura das marés de forma regular. Essas variações nas marés são importantes em diversos ciclos naturais. A gravidade também faz rochas pressionarem outras rochas mais profundas, isso aumenta a densidade dessas últimas conforma a profundidade aumenta.

Medidas da aceleração e potencial gravitacionais na superfície da Terra e no subsolo podem ser usados na busca por depósitos minerais. O estudo do campo gravitacional provê informações sobre a dinâmica das placas tectônicas. A superfície geopotencial, chamada de geoide é uma das formas de definir o formato da Terra. O geoide é o formato que os oceanos teriam se houvesse apenas a influência da gravidade terrestre, isso é, na ausência de outras influência como ventos ou marés, assim, todos os pontos nessa superfície tem a mesma potência escalar, não há diferença potencial entre deles.

Na prospecção geofísica, a diferença de medida de gravidade entre dois pontos pode indicar um contraste de densidade de um corpo (anomalia gravimétrica) em relação a um mesmo meio, de forma que tal diferença pode indicar a presença de corpos mais densos (metais, por exemplo) ou corpos menos densos (domos salinos).

Decaimento Radioativo[editar | editar código-fonte]

O decaimento radioativo de isótopos do tório, potássio e urânio pode ser detectado através de determinados equipamentos e é a base de um dos métodos geofísicos de prospecção, uma vez que é possível relacionar o aumento da taxa de um dos canais de tais isótopos com uma determinada com a geologia do local.

Impedância[editar | editar código-fonte]

A impedância nada mais é que a dificuldade que uma onda possui para se propagar em um determinado meio. Quando há variação de impedância entre duas camadas, isso implica que uma onda acústica propagante poderá ser refletida, refratada ou absorvida, além de se propagar mais rapidamente ou não.

Este princípio é usado como base para a sísmica de reflexão e refração, fortemente utilizadas para a prospecção de óleo e gás, que mede os tempos de trânsito das ondas refletidas (ou refratadas) ao longo de vários meios e, assim, tenta-se criar uma imagem direta da subsuperfície. O tempo de trânsito é interessante porque uma onda acústica (gerada através de perturbações, como uma dinamite explodida no subsolo) terá diferente velocidades em diferentes meios: em um meio saturado, ela terá uma velocidade; se o meio tiver não-saturado, já haverá outra velocidade.

Outra consideração importante é que o tempo de trânsito das ondas permitiu à sismologia descobrir que o manto terrestre tem consistência pastosa e também a localização de epicentros/hipocentros de terremotos. Tal princípio também é utilizado por um equipamento geofísico chamado GPR (Ground Penetrating Radar ou Radar de Penetração no Solo) onde o mesmo emite uma onda eletromagnética (em comparação à onda acústica, usada para prospecção de recursos minerais) e, com base no mesmo princípio, é usado para a geofísica forense (busca de corpos, como mostrado em seriados como o Crime Scene Investigation - CSI) e de objetos que possam estar a uma distância rasa da subsuperfície (em geral, até 100 metros)

Condutividade Elétrica[editar | editar código-fonte]

Cada meio possui uma condutividade elétrica, de forma que a medição de tal condutividade através da aplicação de uma corrente no solo ou da medida de correntes geradas espontaneamente implica em uma forma poderosa para a detecção de recursos naturais como água ou minerais condutores de eletricidade.

Magnetismo[editar | editar código-fonte]

O estudo do magnetismo (em especial, do geomagnetismo) permitiu à geofísica descobrir que o oceano atlântico continua se expandindo e que o campo magnético terrestre se inverte de tempos em tempos, tudo isso através do padrão zebrado que existe na cordilheira meso-oceânica.

A modelagem do campo magnético terrestre - IGRF (International Geomagnetic Reference Field) - permite uma análise similar à realizada pelos métodos gravimétricos, onde a diferença entre o modelo previsto (IGRF) e o modelo medido indica uma anomalia magnética - e, naquela região, um possível alvo pode existir.

Eletromagnetismo (susceptibilidade magnética)[editar | editar código-fonte]

Trata da medida da capacidade que um determinado material possui de ficar magnetizado na presença de um campo magnético, normalmente através de indução.

Divisões[editar | editar código-fonte]

A Geofísica pode ser dividida de diversas formas (geofísica pura e geofísica aplicada, por exemplo), mas esta é uma das divisões genéricas existentes:

Geofísica Interna[editar | editar código-fonte]

Analisa a superfície e interior da Terra, fazendo parte os seguintes campos de estudo:

  • Gravimetria - estudo do campo gravitacional terrestre;
  • Geomagnetismo - estudo do campo magnético do planeta;
  • Paleomagnetismo - estudo e descoberta das mudanças magnéticas da Terra em épocas remotas.
  • Geotermometria - Estudo dos processos relacionados à propagação do calor no interior da Terra, especialmente os fenômenos de desintegrações radioativas e vulcanismo;
  • Prospecção geofísica - geofísica aplicada à engenharia (ambiental, forense) e à prospecção de recursos naturais através dos conhecimentos obtidos dos outros campos de estudo.
  • Sismologia/Sísmica - Estudo do interior da terra através de ondas elásticas.

Geofísica Externa[editar | editar código-fonte]

Estuda as propriedades físicas no entorno terrestre:

  • Meteorologia - estudo da atmosfera e das alterações climáticas;
  • Aeronomia - trata da investigação físico-química das camadas superiores da atmosfera.
  • Geofísica Espacial - estudo da magnetosfera e interações do vento solar com o campo magnético terrestre.

Interdisciplinaridade[editar | editar código-fonte]

Cursos de graduação em Geofísica no Brasil[editar | editar código-fonte]

O curso de geofísica é oferecido no Brasil nos níveis de doutorado, mestrado e graduação, o primeiro curso de graduação iniciou suas atividades em 1984, mas há oito anos atrás existia apenas duas universidades brasileiras que ofereciam a graduação, e nos últimos sete anos o número de universidades que oferecem a graduação mais que triplicou e atualmente são oito universidades que oferecem o curso, são elas:

A USP, localizada em São Paulo, São Paulo, foi a primeira universidade do país a oferecer o curso, que funciona desde 1984, atualmente oferece 30 vagas ao ano.

A UFBA, localizada em Salvador, Bahia, foi a segunda universidade brasileira a oferecer o curso, o mesmo funciona desde 1992 e são oferecidas 30 vagas ao ano.

A UFPA, localizada em Belém, Pará, é a unica universidade da região norte do Brasil que oferece a graduação, que funciona desde 2003 e atualmente são ofertadas 40 vagas ao ano.

A UFF, Localizada em Niterói, Rio de Janeiro, foi a quarta universidade brasileira a oferecer a graduação, que funciona desde 2005 e atualmente são ofertadas 42 vagas ao ano.

A UNIPAMPA, localizada em Caçapava do Sul, Rio Grande do Sul, é a unica universidade da região sul do Brasil a oferecer a graduação, que funciona desde 2006 e atualmente são ofertadas 40 vagas ao ano.

A UFRN, localizada em Natal, Rio Grande do Norte, foi a sexta universidade a oferecer a graduação que funciona desde 2008 e atualmente são ofertadas 45 vagas ao ano. Devido à sua infraestrutura aliado a diversos projetos de pesquisa (muitos financiados pela Agência Nacional de Petróleo e a Petrobrás), possui o conceito máximo do MEC para cursos de graduação em geofísica.

A UnB, localizada em Brasília, Distrito Federal é a sétima universidade brasileira a oferecer a graduação, o curso iniciou no segundo semestre de 2009 e atualmente são ofertadas 30 vagas por semestre, totalizando 60 vagas ao ano.

A UFOPA, localizada em Santarém, Pará é a oitava universidade brasileira a oferecer a graduação, o curso iniciará suas atividades no primeiro semestre de 2011 e são ofertadas 25 vagas anuais.

Curso de pós-graduação em Geofísica no Brasil[editar | editar código-fonte]

Existem diversos programas de pós-graduação em geofísica no país, como na UFRN, UnB, USP, INPE, UFPA e UFBA. Além disso, existem diversos grupos de pesquisas de geofísica que encontram-se lotados em outros programas de pós-graduação, como o de Engenharia Civil, da COPPE/UFRJ e o de Matemática Aplicada, na UNICAMP.

O Programa de Pós-Graduação do Observatório Nacional, PG-ON, foi credenciado pelo parecer do Conselho Federal de Educação - CFE 05/73 de 22/01/73. As condições mínimas para ingresso no Programa de Pós-Graduação, em Geofísica, são as de ser graduado em curso de nível superior em Física, Matemática, Geofísica ou áreas afins.

As áreas de atuação são:

  • Geofísica da Terra Sólida (Geodinâmica; Geomagnetismo; Geotermia; Gravimetria; Instrumentação; Sismologia; Tectonofísica)
  • Geofísica Aplicada (Água Subterrânea; Meio Ambiente; Petróleo; Recursos Minerais; Geotecnia; Geofísica Forense)

Cursos de graduação em Geofísica na Argentina[editar | editar código-fonte]

A UNLP, localizada em La Plata, Argentina, foi a primeira graduação em geofísica do país e atualmente oferta 30 vagas ao ano.

A UNSJ, localizada em San Juan, Argentina, está localizada na encosta da cordilheira dos andes, área de constante atividade sísmica e vulcânica, próxima a cidade de Mendonza, oferece 30 vagas ao ano.

Cursos de graduação em Geofísica em Portugal[editar | editar código-fonte]

Referências

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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