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PARTE I

Encontrado planeta na zona de habitabilidade da estrela mais próxima

Com o auxílio dos telescópios do European Southern Observatory (ESO) e de outras infraestruturas, os astrónomos encontraram evidências claras de um planeta em órbita da estrela mais próxima da Terra, a Proxima Centauri. Este “mundo”, há muito procurado, designado por Proxima b, orbita a sua estrela progenitora, vermelha e fria, a cada 11 dias, possuindo uma temperatura que permite a existência de água líquida à sua superfície. Este “mundo” rochoso é um pouco mais massivo do que a Terra, podendo também ser o mais próximo a albergar vida fora do Sistema Solar.

A estrela anã vermelha chamada Proxima Centauri, localizada na

constelação de Centauro, situa-se a apenas cerca de 4 anos-luz de distância do Sistema Solar, sendo, por isso, a estrela mais próxima da Terra, com exceção do Sol.

Figura 1 | Impressão artística que mostra uma vista da superfície do planeta Proxima b, o qual orbita a estrela anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sistema Solar. (Fonte:

http://www.eso.org/public/portugal/images/eso1629a/)

A monitorização da estrela Proxima Centauri, no âmbito da campanha Pálido Ponto Vermelho, permitiu a uma equipa de astrónomos liderada por Guillem Anglada, da

Queen Mary University of London, detetar uma oscilação minúscula da estrela, que se

admitiu ser causada pela atração gravitacional de um possível planeta que a orbita. FICHA DE AVALIAÇÃO ESCRITA 1

BIOLOGIA E GEOLOGIA 10. ANO

Nome:________________________________________ N.:_____ Turma:_____ Data:___/____/____ Avaliação:_______________________________________ Professor:_________________________________________________________

Os dados do Pálido Ponto Vermelho, quando combinados com observações anteriores obtidas em diversos observatórios astronómicos, revelaram a presença do planeta

Proxima b, com uma massa de pelo menos 1,3 vezes a massa da Terra, orbitando a

cerca de 7 milhões de quilómetros da Proxima Centauri — apenas 5% da distância Terra-Sol.

Embora o planeta Proxima b orbite muito mais próximo da sua estrela do que Mercúrio o faz do Sol no nosso Sistema Solar, a estrela propriamente dita é muito mais ténue que o Sol, o que faz com que Proxima b se situe bem dentro da zona de habitabilidade

da estrela, tendo uma temperatura de superfície estimada que permite a presença de água líquida. Apesar da órbita temperada de Proxima b, as condições à superfície podem ser fortemente afetadas pelas erupções de raios ultravioleta e de raios X da estrela — que são muito mais intensas do que as sentidas na Terra, vindas do Sol. Pensa-se que possa existir água líquida nasuperfície do planeta, apenas nas regiões mais ensolaradas. A rotação de Proxima b, a forte radiação emitida pela sua estrela e a história de formação do planeta fazem com que o seu clima seja muito diferente do da Terra, sendo improvável que este planeta tenha estações baseadas em padrões climáticos. A sua atmosfera pode também estar a evaporar-se lentamente ou pode ter uma química mais complexa que a da Terra devido a radiação ultravioleta e raios X muito fortes, principalmente durante o primeiro mil milhão de anos de vida da estrela.

Adaptado da tradução de: Nota de Imprensa Científica do ESO (eso1629pt), 24 de agosto de 2016

1. Explique de que forma as erupções de raios ultravioleta e de raios X da estrela

Proxima Centauri podem constituir um argumento desfavorável para a existência de

vida em Proxima b.

Na resposta a cada um dos itens de 2. a 7., selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta.

2. A classificação do sistema Proxima Centauri-Proxima b em sistema fechado, aberto ou isolado tem em linha de conta…

(A) a sua dimensão. (B) a forma do seu limite.

(C) o seu comportamento relativamente à matéria e energia. (D) a ausência ou presença do limite do sistema.

3. Por se encontrar num outro sistema planetário, Proxima b é considerado um… (A) planeta.

(B) planeta anão. (C) exoplaneta.

(D) planeta secundário.

4. Em comparação com o que acontece na Terra, a água no estado líquido que poderá existir em Proxima b constitui a _______, sendo considerado um subsistema aberto porque efetua _______ com outros subsistemas.

(A) atmosfera … permutas de energia e de matéria (B) hidrosfera … permutas de energia e de matéria (C) hidrosfera … exclusivamente permutas de energia (D) atmosfera … exclusivamente permutas de matéria

5. À semelhança do que acontece na Terra, a eventual presença de água, no estado líquido, na superfície de Proxima b poderá contribuir para a ocorrência de fenómenos de dinâmica externa, pelo que será expectável encontrar rochas…

(A) magmáticas plutónicas. (B) magmáticas vulcânicas. (C) metamórficas.

(D) sedimentares.

6. Estima-se que Proxima b tenha uma idade de 4850 M.a. Caso se confirme este valor através de um processo de datação _______, pode afirmar-se que é um planeta mais ______ do que a Terra.

(A) relativa … antigo (B) absoluta … recente (C) relativa … recente (D) absoluta … antigo

7. O fenómeno de evaporação da atmosfera de Proxima b reforça o ________, de acordo com o qual as mudanças que ocorrem na natureza são________.

(A) uniformitarismo … rápidas e pontuais (B) uniformitarismo … lentas e graduais (C) catastrofismo … rápidas e pontuais (D) catastrofismo … lentas e graduais

8. Tal como a Terra, Proxima b é considerado um planeta rochoso. Tendo por base os fenómenos que ocorrem no nosso planeta, indique três possíveis interações entre a hidrosfera e as rochas que possam existir neste planeta, no contexto do seu ciclo litológico.

PARTE II

IGUP regista sismo que abalou Itália

Um sismo, com a magnitude de 6,2, atingiu no dia 24 de agosto, o centro de Itália, provocando um rasto de destruição e vítimas. A cidade de Amatrice, na região italiana de Lácio, província de Rieti, foi das mais atingidas pelo forte sismo.

No Instituto Geofísico da Universidade do Porto (IGUP) foi obtido o registo deste sismo através dos sismómetros da estação sísmica de longo período do sistema WWSSN (World Wide Standard

Seismograph Network).

Figura 3 | Sismograma obtido pelos sismómetros da estação sísmica de longo período do sistema WWSSN; assinala-se o momento de chegada das ondas P (Primárias) e das ondas S (Secundárias). Fonte: Sismograma gentilmente cedido pelo Instituto Geofísico da Universidade do Porto.

As ondas primárias, ondas P, foram registadas no IGUP cerca das 2:40, 1:40 UTC, ou seja4 minutos depois da ocorrência do sismo. Seguiram-se as ondas secundárias, as ondas S, e depois as ondas superficiais de maior amplitude.

Figura 2 | Localização da região onde ocorreu o sismo.

Esta zona de Itália é afetada por uma confluência de placas tectónicas, pelo que é considerada uma zona de elevada sismicidade. Geologicamente, este sismo ocorreu como resultado de um movimento confluente entre as placas tectónicas Adriática e Euroasiática, num processo designado por subducção. Este movimento provocou um deslocamento semelhante entre a placa Euroasiática e a placa Africana.

Nas últimas décadas, a ocorrência de sismos em Itália provocou um número de vítimas da ordem da dezena de milhar. Pergunta-se: porquê Itália? Será que os geólogos não conseguem prever a ocorrência dos sismos?

Os geólogos não conseguem prever o momento em que o sismo irá ocorrer, mas podem calcular a probabilidade de ocorrência de sismos no futuro. Quanto mais eles compreendem as forças tectónicas que existem na Terra, maior é o conhecimento sobre o momento de ocorrência de um sismo.

Adaptado de notícia publicada pelo Instituto Geofísico da Universidade do Porto Serra do Pilar, Vila Nova de Gaia

Na resposta a cada um dos itens de 1. a 5., selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta.

1. A ocorrência deste sismo em Itália é um argumento a favor do _________ defendido por Wegener e dos que defendiam o _______ como pensamento geológico dominante.

(A) mobilismo … catastrofismo (B) fixismo … catastrofismo (C) catastrofismo … mobilismo (D) fixismo … uniformitarismo

2. Osismo ocorrido em Itália deve-se à…

(A) tipologia das rochas presentes na região mais afetada.

(B) localização da região num vale profundo densamente habitado. (C) instabilidade tectónica da região.

3. O movimento que se regista entre a placa Adriática e Euroasiática é… (A) convergente.

(B) divergente. (C) transformante. (D) cisalhante.

4. Por ocorrer um fenómeno de subducção, o limite entre as placas tectónicas é… (A) construtivo.

(B) transformante. (C) destrutivo. (D) neutro.

5. O estudo sísmico é um método que permite investigar o interior da ______ porque os geólogos _______.

(A) geosfera … não podem aceder ao seu interior de outra forma

(B) geosfera … podem recolher dados sobre a natureza das rochas atravessadas pelas ondas sísmicas

(C) hidrosfera … podem calcular a velocidade de propagação das ondas sísmicas superficiais

(D) biosfera … podem identificar as rochas que constituem o seu interior

6. Os métodos usados pelos geólogos permitiram que, desde os meados do século XVIII até aos nossos dias, o conhecimento sobre o funcionamento da Terra fosse cada vez maior. Explique de que forma o sismo de Amatrice se enquadra no neocatastrofismo.

PARTE III

A bioestratigrafia como método de interpretação dos fenómenos

geológicos

O perfil esquemático da figura 4 representa a deformação observada numa sequência de rochas, estando o seu conteúdo fossilífero representado na tabela 1.

Figura 4 - Perfil esquemático de uma sequência de rochas.

Tabela 1 – Conteúdo fossilífero

Camada 1 Foraminíferos planctónicos

Camada 2 Rudistas e amonites

Camada 3 Graptólitos e trilobites

Fonte (adaptada): CARNEIRO, Celso Dal Ré, MIZUSAKI, Ana Maria Pimentel e ALMEIDA, Fernando Flávio Marques de. A determinação da idade das rochas. Terrae didat., 2005, vol.1, no.1, pp.6-35. ISSN 1980-4407.

1. As camadas 1, 2 e 3 representadas na figura 4 são constituídas por rochas sedimentares. Ordene as expressões identificadas pelas letras de A a E, de modo a sequenciar os acontecimentos que contribuíram para a formação dessas rochas.

A. Compactação e cimentação dos sedimentos. B. Erosão das rochas pré-existentes.

C. Transporte de sedimentos ao longo de estruturas fluviais. D. Sedimentação dos materiais em camadas.

2. Indique, justificando com base nos dados da figura 4, se é possível, por aplicação do Princípio da Sobreposição, afirmar que a camada 1 é mais recente do que a camada 3.

Na resposta a cada um dos itens de 3. a 5., selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta.

3. Os fósseis de trilobites e de amonites são bons fósseis de idade, indicando, para as rochas que os contêm, uma idade, respetivamente,…

(A) pré-câmbrica e paleozoica. (B) paleozoica e mesozoica. (C) mesozoica e cenozoica. (D) paleozoica e cenozoica.

4. Na base do afloramento representado na figura 4 foi encontrado um cristal do mineral zircão com 25% de urânio-235, 235_{U (isótopo-pai).}

4.1 A percentagem de chumbo-207, 207_{Pb (isótopo-filho), presente no mineral é de…}

(A) 100%. (B) 50%. (C) 75%. (D) 25%.

4.2 Sabendo que a semivida do 235

_{U é 704 M.a., a idade do cristal de zircão é}

(A) 1408 … duas (B) 352 … duas (C) 1408 … três (D) 352 … três

5. Considere as seguintes afirmações, referentes ao ciclo litológico.

I. O metamorfismo é resultado da ação de temperaturas próximas das verificadas na superfície da Terra.

II. As rochas magmáticas plutónicas formam-se em profundidade. III. As rochas magmáticas não sofrem metamorfismo.

(A) III é verdadeira; I e II são falsas. (B) I e II são verdadeiras; III é falsa. (C) II é verdadeira; I e III são falsas. (D) II e III são verdadeiras; I é falsa.

6. Faça corresponder os diferentes processos do ciclo litológico, referidos na coluna A, à respetiva designação, que consta na coluna B.

COLUNA A COLUNA B

(a) Passagem das rochas do estado sólido ao estado líquido.

(b) Processo de transformação, em profundidade, das rochas pré-existentes, por ação da temperatura e da pressão.

(c) Desgaste e desagregação das rochas, por ação de agentes externos. 1) Meteorização 2) Solidificação 3) Fusão 4) Metamorfismo 5) Sedimentação 6) Erosão

7. Ordene, cronologicamente, os acontecimentos A a E, por forma a reconstituir a história de formação do afloramento representado na figura 4.

A. Intrusão magmática com formação do vulcão 2 e derrame de lava 2. B. Formação da falha B.

C. Formação da sequência sedimentar. D. Formação da falha A.