Astronomia

Como uma gigante vermelha pode ficar tão grande?

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Supostamente, quando o sol se tornar uma gigante vermelha, ele crescerá o suficiente para engolir a Terra.

No entanto, isso requer que o raio do sol se expanda por um fator de aproximadamente 215 ×, o que significa que seu volume teria que expandir 10.000.000 ×.

Talvez seja só eu, mas algo sobre isso não parece intuitivo :-) especialmente porque o sol não está ganhando muita massa. Exatamente, que tal fundir elementos mais pesados ​​que o hidrogênio implica que os reagentes e / ou produtos ocupem 10.000.000 × mais volume? Ninguém nunca explica isso ao explicar a vida estelar, e não entendo por que deveria ser assim. (Na verdade, eu esperava que a fusão resultasse em uma diminuição no volume, visto que os núcleos estão se combinando ...)

Editar:

Parece que existem 2 tipos de gigantes vermelhos, alguns que ocorrem durante a fusão do hidrogênio, outros hélio.
Se a resposta for diferente para esses dois tipos, eu pelo menos gostaria de saber a resposta para o tipo de hélio (embora, é claro, aprecie um que vá além e trate de ambos).


Em minha opinião, nenhuma dessas explicações realmente cobre a verdadeira razão pela qual os gigantes vermelhos se expandem. Na verdade, este assunto parece uma área onde as pessoas inventam qualquer coisa que pareça plausível, mas muitas vezes é bastante errado (Fraser Cain menciona uma pressão leve e um volume mais alto no casco de fusão, mas uma pressão leve não desempenha nenhum papel, e o o volume da casca não é muito diferente do núcleo, que é muito menor do que o núcleo do Sol). Então, vamos deixar a história bem clara.

Muitas das descrições incluem alguns dos elementos-chave, incluindo o fato de que você tem uma concha de fusão de hidrogênio acontecendo no topo de um núcleo de hélio degenerado inerte. Mas a principal razão para a expansão é que a maneira como essa concha autorregula sua taxa de fusão é um pouco diferente da maneira como o núcleo do Sol está autorregulando sua fusão agora.

Agora, o núcleo do Sol autorregula sua taxa de fusão para corresponder à taxa em que a energia (na forma de luz) está se difundindo através da massa solar. A maneira como ele faz isso é essencialmente a mesma em todas as estrelas da seqüência principal: elas regulam sua temperatura central, e é por isso que a temperatura central das estrelas da seqüência principal mais luminosas é um pouco mais alta. Mas não é assim que a concha se fundindo em uma gigante vermelha auto-regula sua taxa de fusão - ela não pode regular sua temperatura, porque a temperatura é transmitida a ela pela gravidade do núcleo degenerado sobre o qual está assentada. (Isso define a temperatura por meio do teorema virial, que é a principal maneira pela qual o núcleo degenerado afeta a casca - ele define sua temperatura.) Uma vez que a casca não regula sua própria temperatura, a temperatura tende a ser bastante alta, especialmente quando o núcleo ganha massa (é por isso que a luminosidade aumenta com o tempo). A fusão é muito sensível à temperatura, então ficar preso a uma temperatura muito alta faz com que a taxa de fusão vá furioso. O resto da estrela não consegue suportar essa taxa de fusão espetacular, então algo mais acontece.

A estrela expande-se e, ao fazê-lo, descobrimos a forma como a casca regula a sua própria taxa de fusão: tira o peso da concha. Isso reduz a pressão na concha, o que compensa a alta temperatura e reduz a taxa de fusão para o que o resto da estrela pode controlar (que é definido pela taxa de difusão da luz através da concha). Portanto, há a verdadeira razão - a estrela deve encontrar uma maneira de tirar o peso de sua concha de alta temperatura para evitar que a taxa de fusão enlouqueça, mas o resultado é que a taxa de fusão ainda é muito alta e fica maior à medida que a massa do núcleo aumenta, forçando a temperatura da casca a aumentar ainda mais e forçando a estrela a inchar ainda mais.


Há uma boa descrição aqui. Lembre-se de que uma estrela é feita de gás (bom plasma, se você quiser ser exigente), então não tem um volume fixo. Assim que a fusão começa, a estrela se expande até atingir um tamanho em que possa equilibrar a quantidade de energia produzida pela fusão com a quantidade irradiada da superfície. Se for muito pequeno, ele vai aquecer, causando uma expansão que (dependendo de quais partes da estrela estão se expandindo) irá reduzir a energia produzida e aumentar a quantidade irradiada. Uma compreensão mais detalhada disso requer o acompanhamento de como a temperatura e a densidade variam com a profundidade na estrela.

Em uma gigante vermelha, a energia está sendo produzida não no núcleo, mas em uma concha esférica ao redor do núcleo (porque o núcleo está mais ou menos sem combustível). Na verdade, este é um volume maior, portanto, mais energia está sendo produzida. A estrela se expande até que possa irradiar toda essa energia.

Eu encontrei uma descrição com apenas quantidades moderadas de matemática, especialmente por volta da página 132. Então, uma coisa é que você tem um núcleo de hélio, com fusão de hidrogênio acontecendo do lado de fora. Isso significa que há menos massa "acima" da camada de fusão, então a fusão está realmente acontecendo a pressões mais baixas do que quando estava acontecendo no núcleo. Isso requer temperaturas mais altas naquela camada e, quando você faz as equações, uma produção total de energia muito maior. Esse fluxo de energia, seja como radiação ou convecção, atinge as camadas externas da estrela e inicialmente as aquece, fazendo com que se expandam (já que a gravidade das estrelas é mais ou menos inalterada e, portanto, não podem puxá-las para baixo com mais força). Ao se expandir, eles esfriam, o que significa que prendem mais a radiação (o gás mais frio é menos transparente) e irradiam menos, e são aquecidos novamente e se expandem novamente. Isso continua até que um ponto de equilíbrio seja encontrado (ou não, para estrelas muito maiores que o sol, que podem explodir grande parte de sua massa dessa forma) e quando você faz os números, descobre-se que esse equilíbrio requer uma estrela muito grande. Talvez uma maneira de pensar sobre isso é que uma estrela muito menos massiva do que o Sol se apaga lentamente. Uma estrela muito mais massiva do que o submarino explode. O Sol está posicionado entre os dois, então "quase explode", mas para quando suas camadas externas se tornam muito grandes.

Uma observação adicional é que a densidade nas partes superiores de uma gigante vermelha é muito baixa - pelos nossos padrões, é um vácuo decente, contaminado com gás incandescente. No entanto, como a estrela é tão grande, ela ainda é opaca, então contamos isso como parte da estrela.


O tamanho da estrela em equilíbrio é um equilíbrio de forças, a pressão produzida pelo plasma quente, aquecida pelas reações nucleares no núcleo, equilibrada pela gravidade.

As taxas de fusão são fortemente afetado pela temperatura. Aumente um pouco a temperatura e você obterá um muitos mais energia saindo. Conforme o núcleo fica sem hidrogênio, ele começa a entrar em colapso e aquecer, formando um núcleo inerte de hélio degenerado cercado por uma camada de hidrogênio em combustão rápida. Neste novo equilíbrio muito mais energia é liberada. Este feedback positivo significa que o que parece ser uma pequena mudança (do núcleo para a queima da casca) tem um efeito massivo na produção de energia da estrela.

Agora, quando uma estrela evolui, ela libera muito mais energia por segundo. Aldebaran produz 500 vezes mais energia por segundo do que o sol, apesar de ser apenas um pouco maior.

Isso faz com que a estrela aumente de tamanho, mas à medida que a estrela fica maior, as camadas externas ficam mais distantes do centro de gravidade e, portanto, a força da gravidade sobre elas é reduzida, de acordo com a lei do inverso do quadrado. Com menos gravidade o crescimento no tamanho é amplificado. Portanto, um grande aumento na potência torna-se um grande aumento no tamanho. É por isso que o crescimento em tamanho é muito maior do que a simples intuição sobre a expansão do gás quente poderia prever.

Nos estágios finais da evolução de uma estrela, o tamanho da estrela cresce sem limites, pois a gravidade da estrela não é suficiente para manter suas camadas externas ligadas à estrela, e ela se torna uma nebulosa planetária.


A maneira intuitiva de pensar nisso é entender que são múltiplas as mudanças que, em essência, se amplificam. A amplificação na astronomia não é tão incomum. Isso explica por que a gravidade pode tornar objetos massivos tão pequenos, porque conforme o objeto massivo fica menor, a gravitação e o peso do objeto aumentam exponencialmente. Em certo sentido, o oposto acontece com uma gigante vermelha. A gravidade na superfície diminui o suficiente para que a estrela entre em uma expansão descontrolada.

A expansão da estrela no final de sua vida é exponencial. É por isso que ele pode se expandir tanto.

Se o Sol dobrasse de tamanho, sua massa permaneceria inalterada. Nessa hipótese, a gravidade da superfície do novo Sol é dividida por 4. Sua velocidade de escape é dividida pela raiz quadrada de 2, então a camada externa tem muito menos peso, mas a velocidade de escape ainda a liga à estrela. Tudo sendo igual, expandir o sol deve fazer com que ele esfrie, mas usando a regra da raiz quadrada da média da velocidade térmica, se a temperatura for dividida por 2, a velocidade das moléculas de hidrogênio e hélio é dividida pela raiz quadrada de 2.

Nesta teoria, os átomos de hidrogênio na superfície estão se movendo um pouco mais devagar, mas com 1/4 da gravidade, eles são mais livres e podem se mover mais longe da estrela com base em sua velocidade térmica.

Se continuarmos expandindo o Sol, chegará um ponto em que o hidrogênio externo se tornará incrivelmente frouxo. No tamanho da gigante vermelha, digamos, 1 UA de raio ou 215 raios solares atuais, a gravidade é cerca de 46.000 vezes menor e o hidrogênio na superfície experimenta apenas 0,006 m / s ^ 2 de aceleração gravitacional, mas essas mesmas moléculas de hidrogênio na gigante vermelha temperatura (cerca de 3.000 graus K), estão se movendo cerca de 5,5 km / s. Eles podem voar para longe da superfície por mais de um milhão de km com base apenas em sua energia térmica, em comparação com cerca de 100 km na superfície do sol atualmente (com base em pouco menos de 8 km / s).

Em ambos os casos, a camada externa de hidrogênio e hélio estão em equilíbrio, só que a gravidade e o tamanho da gigante vermelha são tão menores que, com a gigante vermelha, o equilíbrio é esse gás quente muito disperso. Mas isso é apenas parte do motivo.

Considere o que mais acontece à medida que o sol envelhece.

Fonte.

O núcleo, onde ocorre a fusão, é uma região comparativamente pequena no centro. Envolvida em torno do núcleo está a zona radiativa e a zona condutiva. que ajudam a manter o calor da fusão preso dentro do sol. Como resultado, com o tempo, o interior do sol fica mais quente e, à medida que fica mais quente, o núcleo fica maior e abrange cada vez mais a zona radiativa.

Se pensarmos na zona radiativa como uma espécie de manta que retém o calor dentro do sol, à medida que o núcleo fica maior e mais massivo, a zona radiativa é esticada e perde massa para o núcleo, tornando-se mais fina de duas maneiras. Se o tamanho do núcleo for dobrado, os fótons do núcleo terão que viajar por 1/4 do número de moléculas. Conforme o sol envelhece e a maior parte da fusão acontece na borda externa do núcleo, há significativamente menos de um cobertor para manter o calor preso. Não é tanto que mais energia está sendo criada, é que essa energia tem um caminho mais fácil para a região externa do sol. Portanto, você tem um efeito de amplificação, à medida que o sol fica maior, a gravidade da superfície cai no quadrado do raio e o calor interno tem menos material para passar para alcançar as camadas externas, criando uma pressão externa e fornecendo mais calor.

O colapso do núcleo interno também pode desempenhar um papel. Mesmo quando o núcleo interno fica sem hidrogênio para se fundir e começa a entrar em colapso, o colapso gera calor significativo.

Não tenho certeza se isso está claro, mas essa é minha tentativa de explicar o que acontece intuitivamente.


Por que as sequoias e sequóias da Califórnia e # 8217 são tão grandes e altas?

A Califórnia é um estado de superlativos. A coisa viva mais velha mora aqui. O maior animal da história do mundo nada em nossas costas. A temperatura mais quente já registrada no Vale da Morte e em Furnace Creek # 8217s em 1913. A Califórnia possui o ponto mais alto dos Estados Unidos contíguos e, sem dúvida, a cachoeira mais alta do país.

Também temos as maiores e mais altas árvores do mundo.

As sequóias e sequóias gigantes da Califórnia são os arranha-céus da natureza. As sequoias existem em alguns bolsões estreitos no norte e centro da Califórnia e no sul do Oregon. As sequóias vivem exclusivamente em pequenos bosques no centro e no norte da Califórnia, com o maior agrupamento delas no Parque Nacional das Sequóias. Essas duas espécies de árvores são maravilhas do mundo biológico. Eles também são algumas das coisas mais magníficas para se ver no planeta.

Eu pessoalmente escalei a árvore Stagg (veja a foto abaixo), a quinta maior sequóia do mundo, e sempre me lembrarei dessa experiência.

Temos sorte de ainda ter nossas árvores grandes, o que sobrou delas, de qualquer maneira. Há apenas um século e meio, as sequóias e sequóias antigas eram relativamente abundantes. As pessoas ficaram maravilhadas com eles, com alguns dos primeiros colonos na Califórnia tecendo fios de árvores inacreditáveis ​​que se erguem da terra & # 8220 como uma grande torre & # 8220. Eles também os viam como um recurso abundante, pronto para saque.

Em 1900, quase todas as árvores altas da Califórnia & # 8217s foram compradas por proprietários de terras particulares que viram nas árvores não beleza, mas cifrões. Em 1950, quase todas as sequóias e sequóias antigas haviam sido cortadas para a obtenção de madeira e outros fins. Hoje, apenas 5% da antiga floresta de sequoias da costa permanece. As maiores extensões sobreviventes de sequoias costeiras antigas são encontradas no Parque Estadual Humboldt Redwoods, nos Parques Estaduais e Nacionais de Redwood e no Parque Estadual Big Basin Redwoods. É uma maravilha e uma bênção que ainda haja alguns sobreviventes. E mesmo assim, eles enfrentam um futuro incerto graças às mudanças climáticas.

Sequóias e sequóias estão intimamente relacionadas. A principal diferença entre sequóias e sequóias é seu habitat. As sequoias vivem perto da costa, enquanto as sequoias vivem nas regiões subalpinas da Califórnia. As sequoias são as árvores mais altas do mundo. As sequóias são as maiores, se medidas pela circunferência e pelo volume. Redwoods podem crescer mais de 350 pés (107 m). A árvore mais alta do mundo que conhecemos é chamada de Hyperion e faz cócegas no céu a 379,7 pés (115,7 m). Mas é bem possível que outra árvore lá fora seja mais alta que o Hyperion. As sequoias estão crescendo mais altas o tempo todo, e muitas das árvores mais altas que conhecemos estão em áreas de difícil acesso no norte da Califórnia. O Hyperion só foi descoberto há cerca de uma década, em 25 de agosto de 2006, pelos naturalistas Chris Atkins e Michael Taylor. A localização exata do Hyperion é um segredo para proteger a árvore de danos.

A sequóia gigante (Sequoiadendron giganteum) é o organismo vivo mais massivo da Terra. Embora não cresçam tanto quanto as sequoias & # 8211, o tamanho médio das sequóias antigas é de 125-275 pés & # 8211, elas podem ser muito maiores, com diâmetros de 20-26 pés. Aplicando alguma geometria euclidiana básica (lembre-se de C = πd?), Isso significa que a sequóia gigante média tem uma circunferência de mais de 25 metros.

Muitas das sequóias restantes existem em terras privadas e, de fato, um dos maiores remanescentes de sequóias no mundo & # 8211 o bosque de sequóias gigantes de Alder Creek & # 8211 acaba de ser comprado pelo grupo conservacionista Save the Redwoods League por quase $ 16 milhões

As sequóias crescem naturalmente ao longo da encosta oeste da cordilheira de Sierra Nevada, a uma altitude entre 5.000 e 7.000 pés. Eles tendem a crescer mais para o interior, onde o ar seco da montanha e a altitude fornecem um ambiente confortável para seus cones abrirem e liberarem as sementes. Eles consomem grandes quantidades de escoamento da neve acumulada em Sierra Nevada, que fornece aos bosques milhares de litros de água todos os dias. Muitos cientistas estão profundamente preocupados com a forma como a mudança climática pode afetar as grandes árvores, já que as condições de seca podem privá-las de água para sobreviver.

A maior sequóia do mundo, portanto a maior árvore do mundo, é General Sherman, no Parque Nacional da Sequóia. O General Sherman tem 274,9 pés de altura e um diâmetro na base de 36 pés, dando-lhe uma circunferência de 113 pés. Os cientistas estimam que o General Sherman pese cerca de 642 toneladas, cerca de 107 elefantes. Estima-se que a árvore tenha de 2.300 a 2.700 anos, o que a torna uma das coisas vivas mais antigas do planeta. (Para saber mais sobre a coisa mais antiga do mundo, também na Califórnia, veja nosso artigo recente sobre os pinheiros Bristlecone.) Fato interessante: em 1978, quebrou-se um galho do General Sherman com 50 metros de comprimento e quase 2 metros de espessura. Sozinha, seria uma das árvores mais altas a leste do Mississippi.

Muitas sequóias existem em terras privadas. No mês passado, uma das maiores arquibancadas privadas remanescentes de Sequoias no mundo & # 8211 o Alder Creek Grove de sequóias gigantes & # 8211 foi comprada pelo grupo conservacionista Save the Redwoods League por quase US $ 16 milhões. O dinheiro veio de 8.500 contribuições de doadores individuais em todo o mundo. A propriedade inclui a Stagg Tree mencionada acima e a Waterfall Tree, outro espécime gigantesco. O bosque é considerado & # 8220a joia da coroa & # 8221 das florestas de sequóias gigantes restantes.

As sequoias (Sequoia sempervirens), também conhecidas como sequóias costeiras, geralmente vivem cerca de 500 a 700 anos, embora algumas tenham sido documentadas com mais de 2.000 anos. Embora a madeira de sequóias fosse considerada muito frágil para a maioria dos tipos de construção, as sequoias eram uma dádiva de Deus para colonos e incorporadores que precisavam desesperadamente de matéria-prima para construir casas e edifícios da cidade, para colocar ferrovias e erguer pontes de cavaletes. As madeireiras que lucraram com as sequoias só começaram a cortá-las para valer há pouco mais de um século. Mas eles cortaram, com vigor e pouca consideração pela preservação de um organismo tão incrível. Após a Segunda Guerra Mundial, a Califórnia experimentou um boom de construção sem precedentes, e a demanda por sequoias (e abeto de Douglas) disparou. As serrarias costeiras mais do que triplicaram entre 1945 e 1948. No final da década de 1950, apenas cerca de 10% da faixa original de sequoias de dois milhões de acres permanecia intacta.

Então, como essas árvores ficaram tão grandes e altas? Não sabemos com certeza, mas alguns cientistas acreditam que isso tem a ver com o clima em que crescem. As sequoias se beneficiam da frequentemente prodigiosa camada de neve da Californa & # 8217s, que penetra no solo, fornecendo água constantemente às raízes das árvores. As sequoias obtêm grande parte de sua água do ar, quando uma densa neblina chega da costa e é mantida firme pelas próprias sequoias e pelo terreno íngreme. As folhas das árvores, na verdade, consomem água na neblina, principalmente em seus ramos superiores. De acordo com cientistas que estudam as árvores usando elaborados mecanismos de escalada para alcançar o topo das árvores, no verão, as sequoias costeiras podem obter mais da metade de sua umidade da névoa. (Na verdade, a névoa desempenha um papel central na sustentação de vários ecossistemas costeiros da Califórnia.) A razão é que a névoa é surpreendentemente densa de água. Um estudo dos cientistas Daniel Fernandez, da California State University, em Monterey Bay, mostrou que um coletor de névoa de um metro quadrado poderia coletar cerca de 39 litros, ou quase 10 galões, de água da névoa em um único dia.

Outra resposta para o tamanho da sequoia vermelha pode estar no genoma enorme e incomum da árvore. O Projeto Genoma Redwood em andamento revelou que o genoma da árvore & # 8217s é dez vezes o tamanho do genoma humano (27 pares de bases em comparação com três bilhões em humanos), com seis cópias de seus cromossomos (tanto humanos quanto sequóias gigantes têm apenas duas cópias ) existente em uma célula. É possível que, ao compreender melhor o genoma da sequóia, possamos descobrir o mecanismo genético preciso que explica como essas árvores ficaram tão grandes e altas.

Ainda outro fator pode ser a notável longevidade das árvores. Eles são sobreviventes. A Sierra Nevadas há muito experimenta mudanças dramáticas no clima, e esta pode ser mais uma daquelas oscilações que as árvores simplesmente suportarão. Ou talvez não. Durante a maior parte do tempo em que existiram sequóias e sequóias, elas fizeram um trabalho notável no combate a incêndios, mudanças climáticas, doenças e infestações de insetos. Como sua casca e cerne são ricos em compostos chamados polifenóis, insetos e fungos causadores de decomposição não gostam deles.

A sede de neblina e a proximidade de fontes de água podem ser a destruição das árvores, no entanto. Embora tenham conseguido sobreviver por centenas, senão milhares de anos, as mudanças climáticas podem muito bem ser a única nova variável que muda tudo para as árvores.

À medida que o ar esquenta devido ao aquecimento global, há uma ameaça crescente para a sobrevivência das árvores. O ar quente retira a umidade das folhas e as árvores costumam fechar seus poros, ou estômatos, para manter o suprimento de água. Quando os poros se fecham, isso impede o dióxido de carbono de nutrir a árvore, interrompendo a fotossíntese. O clima em áreas onde as árvores crescem ainda não experimentou o tipo de temperatura que pode matá-las, mas estamos apenas no início desta era de aquecimento global, e alguns cientistas alertam que temperaturas mais altas podem destruir muitas árvores.

Dito isso, outros estudos que mostram o aumento do carbono que causa o aquecimento podem realmente ser bons para as árvores. De acordo com um estudo em andamento da Redwoods Climate Change Initiative, as sequoias da costa da Califórnia e # 8217 estão crescendo mais rápido do que nunca. Como a maioria das pessoas sabe, as árvores consomem dióxido de carbono do ar, então, argumentam os cientistas, mais carbono significa mais crescimento.

Vamos ver. A boa notícia é que, até o momento, nenhuma mortalidade induzida pela seca foi observada em sequoias costeiras maduras ou sequóias gigantes.

Tudo se resume a algum tipo de equilíbrio. As árvores podem se beneficiar de mais carbono, mas se ficar muito quente, as árvores podem começar a morrer. Isso é um pouco um enigma, para dizer o mínimo.

A perspectiva de perder essas árvores magníficas para a mudança climática é um golpe duplo. Não apenas uma morte em massa de árvores seria terrível para o turismo e aqueles que simplesmente as amam e estudam, mas as árvores são alguns dos melhores baluartes que temos no planeta para combater as mudanças climáticas. As sequoias estão entre as árvores de crescimento mais rápido do planeta, podendo crescer de três a dez pés por ano. Na verdade, uma sequoia atinge a maior parte de seu crescimento vertical nos primeiros 100 anos de vida. Entre as árvores que fazem o melhor trabalho removendo o carbono da atmosfera, você dificilmente poderia fazer melhor do que sequóias e sequóias.

Numerosos grupos estão tentando ativamente plantar mais sequoias ao redor do mundo na esperança de que se tornem um sumidouro de dióxido de carbono na atmosfera. Na verdade, há algumas evidências de que o plantio de vastas faixas de árvores em todo o mundo pode ter um grande impacto nas mudanças climáticas.

O Archangel Ancient Tree Archive, uma organização de Copemish, Michigan, vem clonando grandes árvores há quase uma década. Eles pegam fragmentos das árvores do topo da copa e os replantam, essencialmente criando cópias geneticamente idênticas da árvore original. É mais propagar do que clonar, mas é assim que o chamam. O fundador do grupo, David Milarch, acredita fervorosamente que plantar árvores grandes é nossa melhor aposta para deter as mudanças climáticas. Esta é a história em vídeo que produzi sobre Milarch em 2013. Vale a pena assistir. Ele é um personagem interessante com muita paixão.

Preservar e proteger o que sobrou desses organismos incríveis deve ser uma prioridade na Califórnia. Essas árvores não apenas fazem parte do rico legado natural do estado, mas também oferecem amplas oportunidades para o turismo e fortalecimento da economia das regiões onde crescem. É difícil visitar os Parques Nacionais e Estaduais de Redwood ou os Parques Nacionais de Sequoia e Kings Canyon e sair de casa com qualquer coisa além de admiração por esses organismos magníficos. A Califórnia é especial e somos abençoados por ter essas árvores e os locais onde elas crescem em nosso estado.

Outros recursos:

Save the Redwoods League tem muitas informações interessantes sobre as sequoias da Califórnia e # 8217s, incluindo alguns ótimos vídeos do YouTube.

Um adorável curta-metragem parte do Nat Geo & # 8217s Short Film Showcase sobre sequoias.

Vídeo de California Through My Lens: 36 horas no Parque Nacional de Redwood


Benefícios do cultivo de girassóis gigantes

  • Girassóis de todas as listras oferecem néctar para os polinizadores. Os girassóis gigantes também oferecem pólen, um importante alimento polinizador. Como os girassóis gigantes crescem tão rápido, eles podem criar uma cerca viva de privacidade, sombra ou até mesmo um ambiente de lazer alguns meses após o plantio.
  • Os girassóis também oferecem ração para animais, especialmente coelhos e aves. Desbastes, folhas e, eventualmente, as sementes maduras podem ser oferecidos ao gado livremente.
  • Girassóis gigantes também fornecem sementes para petiscar, para alpiste e prensagem para óleo de girassol.
  • Cultivar girassóis gigantes é uma maneira rápida de embelezar um quintal ou fazenda enquanto protege áreas feias.
  • Os botões do girassol são comestíveis para humanos e podem ser cozidos como alcachofra ou usados ​​como brotos.
  • Quando você está plantando girassóis para um casamento, girassóis gigantes são um lindo cenário para fotos de casamento.
  • Girassóis gigantes podem ser usados ​​em labirintos de fazendas para aumentar as oportunidades de agroturismo.
  • Girassóis gigantes também funcionam bem para criar casas de brinquedo e espaços secretos no jardim infantil.
  • Girassóis gigantes podem ser cultivados para competição.
  • Girassóis gigantes aumentam o interesse em sua paisagem, pois ficam lindos em todos os estágios de crescimento


Redwoods

Essas árvores mais altas atingem alturas de mais de 350 pés (107 m). A árvore mais alta do mundo é chamada de Hyperion, que atinge 379,7 pés (115,7 m). As sequoias podem atingir um diâmetro de 24 pés (7 m) e 1,6 milhões de libras. (725.700 kg). Esses gigantes podem viver até 2.000 anos e agraciaram o planeta por mais de 240 milhões de anos. Embora já tenham prosperado em grande parte do hemisfério norte, hoje as sequoias são encontradas apenas na costa do centro da Califórnia até o sul do Oregon. Eles não vivem mais de 50 milhas para o interior e geralmente são encontrados em cinturões longos, ao invés de pequenos bosques.

Fiel ao seu nome, as sequoias costeiras precisam de um clima costeiro moderado para sobreviver. Eles exigem o nevoeiro frequente da área para protegê-los de períodos de seca e seca. Assim como as sequóias, as sequóias precisam de água em abundância para beber e têm sistemas de raízes rasos. As sequoias, no entanto, obtêm sua água da chuva e não do derretimento da neve e, portanto, requerem chuvas consistentes ao longo do ano. Eles até "criam" sua própria chuva prendendo a névoa em seus galhos altos. Com a quantidade certa de umidade, as sequoias podem crescer 60 a 90 centímetros por ano, o que as torna uma das coníferas de crescimento mais rápido do mundo.

Em contraste com seu tamanho, as sequoias têm cones extremamente pequenos e medem cerca de uma polegada de comprimento. Eles têm sistemas de raízes apropriadamente grandes, no entanto, frequentemente se estendendo por 100 pés (30 metros) e se entrelaçando com as raízes de outras sequoias, de acordo com o Departamento de Parques e Recreação da Califórnia. As sequoias infantis geralmente brotam na base dos pais, agarrando-se às raízes para obter nutrientes. Por esse motivo, eles costumam crescer em grupos circulares, às vezes chamados de anéis de fadas.

A madeira serrada da sequoia da costa tem sido altamente valorizada historicamente. É durável, resistente ao apodrecimento e aos cupins, não se deforma e é relativamente macio. Por esse motivo, ele foi amplamente registrado. Desde o início da exploração madeireira na década de 1850, 95 por cento das sequoias antigas da costa foram cortadas, de acordo com o Fundo Sempervirens. Hoje, muitas sequoias existem em florestas e parques protegidos.

A mudança do clima apresenta problemas para as sequoias. Um clima mais quente pode resultar em menos chuva e, talvez mais preocupante, menos neblina, o que historicamente tem sido a defesa da árvore contra períodos de seca, de acordo com um estudo em andamento por um grupo de pesquisadores da Universidade da Califórnia. O nevoeiro no norte da Califórnia e no Oregon está diminuindo devido às mudanças climáticas e à expansão da população humana ao longo das costas, que produzem "ilhas de calor urbanas", de acordo com um pesquisador da UC Merced com o estudo.

Por outro lado, um estudo de longo prazo conduzido pela Liga Save the Redwoods descobriu que as sequoias costeiras tiveram um crescimento sem precedentes nos últimos 100 anos. Eles ainda estão tentando entender por que, mas uma teoria envolve diminuir a névoa nessas áreas. "Não podemos necessariamente atribuir o pico de crescimento a qualquer coisa em particular, mas sabemos que houve uma diminuição na neblina nos últimos 100 anos", disse Zierten. "Isso significa dias mais ensolarados, e em dias mais ensolarados eles são capazes de fotossintetizar muito. Isso pode ser uma possibilidade."


2. Eles podem viver até 3.000 anos.
3. Sequóias gigantes são a terceira espécie de árvore de vida mais longa, as únicas árvores mais velhas são os pinheiros bristlecone, o mais antigo com quase 5.000 anos, e as árvores Alerce (Fitzroya cupressoides).

4. Eles podem ter ramos de até 2,4 metros de diâmetro. 5. Sua casca pode crescer até 3 metros de espessura. 6. As maiores sequóias têm a altura de um prédio médio de 26 andares. 7. Algumas sequóias gigantes raras cresceram mais de 300 pés, mas é a circunferência gigante da sequóia que o diferencia. Eles geralmente têm mais de 20 pés de diâmetro e até 35 pés de diâmetro. Seriam necessárias seis pessoas esticadas da cabeça aos pés para corresponder a essa largura. 8. Enquanto a árvore mais alta do mundo é a árvore Hyperion, uma sequóia costeira medindo impressionantes 379,1 pés de altura, a maior árvore do mundo em volume é General Sherman, acima, uma sequóia gigante, ostentando um total de 52.508 cúbicos pés. 9. O General Sherman não é apenas a maior árvore viva, mas o maior organismo vivo, em volume, do planeta. Aos 2.100 anos, pesa 2,7 milhões de libras, tem 275 pés de altura e uma circunferência de 102 pés no solo. Possui ramos com quase 2,10 metros de diâmetro. 10. A General Grant Tree é a segunda maior árvore em volume, com 46.608 pés cúbicos. 11. A terceira maior árvore em volume é o Presidente, com colossais dois bilhões de folhas. Incrivelmente, este grande avô tem 3.240 anos, mais ou menos algumas décadas.


REDWOODS: Quão alto eles podem crescer?

Nenhuma espécie de árvore existente pode crescer mais do que 130 metros (427 pés).

Assim declara um artigo da Nature escrito pelo fisiologista e ecologista de plantas George W. Koch, da Northern Arizona University, e três colegas da Humboldt State University em Arcata e da Pepperdine University em Malibu.

As árvores mais altas do mundo são as sequoias da Califórnia, tecnicamente conhecidas como Sequoia sempervirens. Até recentemente, alguns especialistas em árvores teorizaram que as sequoias não podiam exceder 120 metros (394 pés). Mas a teoria colidiu com lendas históricas de árvores mais altas.

"Há relatos de um abeto de Douglas que foi medido no início do século passado e tinha 125 metros (410 pés) de altura. Ele não está mais de pé", disse Koch em entrevista por telefone. Além disso, o folclore registra sequoias e uma forma alta de eucalipto que se aproximava de 130 metros, supostamente no noroeste do Pacífico e na Austrália, "mas esses são registros menos confiáveis", observa ele.

To reach the treetops at Humboldt Redwoods State Park, team member Stephen C. Sillett, a botanist at Humboldt State, shot arrows toward sturdy- looking branches about two-thirds of the way up a typical redwood tree. Attached to the arrows were ropes. Then the scientists climbed the ropes.

On their way up, they collected leaf samples. They also used instruments to measure height-related changes in water pressure and solar-driven photosynthetic activity.

As one ascends the redwoods, one ascends into another ecological world. Leaf sizes get smaller and smaller, as a result of the ever-greater difficulty faced by water as it squeezes through capillaries toward the treetops.

Several years ago, in independent research, Sillett and colleagues measured the tallest coastal redwood: 112.7 meters (370 feet) high. His measurement tools vary they include a laser range finder and a weighted fiberglass tape that he drops from the treetop.

What's it like to climb the world's tallest trees? "To be honest, above 350 feet or so they all seem very tall," Koch said with a laugh. Way up there, life abounds: "Squirrels. Ravens. Two bald eagles flew by once and landed on a nearby branch. Not many bugs. The northern spotted owl is not uncommon, and the marble murrelet."

Koch and his colleagues studied the correlations among the tree's height, its internal water pressure, leaf size, photosynthesis and other factors. Based on that, they concluded the tallest possible redwood is somewhere between 122 and 130 meters, at least under "current environmental conditions" in the coastal redwoods.

Their "breathtaking field study," as scientist Ian Woodward calls it in an accompanying Nature editorial, reveals the primary factor in determining the maximum height among redwoods: water pressure.

These are thirsty trees. Even a comparatively short 45-meter-high (148 feet) redwood uses 600 kilograms (1,323 pounds, or about two-thirds of a ton) of water daily.

As water rises in the trees, it escapes through the leaves into the atmosphere. As it escapes, more water rises to replace it, as if the tree were a giant soda straw on which someone is sucking. But the water is fighting an uphill battle against gravity. Toward the top of the tree it's "like trying to suck water through a very thin straw," Koch says.

Why does tree growth stop past a certain point? Above a certain height, water pressure drops so far that air bubbles begin to form within the tree's water-conveying capillaries. These bubbles, or "embolisms," tend to block water flow, thus the surrounding leaves get smaller. Leaves make photosynthesis possible smaller leaves means less photosynthesis. Result: the tree's growth slows or stops.

Besides Sillett, Koch's co-authors are botanist Gregory M. Jennings of Humboldt State and plant ecologist Stephen D. Davis of Pepperdine. Their research funds came from Global Forest Science in Banff, Alberta, Canada, and the Save the Redwoods League of San Francisco.

The Koch team's research was driven mainly by scientific curiosity. But they also hope their findings will contribute to scientists' ability to monitor the health of the redwood ecosystem.

"Knowing that water stress increases with height in these trees tells us that if the climate dries out, that should lower the height of these trees. We'd expect their tops to start 'dying back,' " Koch says. Hence, it's possible that "monitoring the redwoods would be a good indicator of the impact of climate change on these magnificent temperate rain forests."

Of the coastal redwoods that were standing 200 years ago, "95 percent of them are no longer standing. They were cut down for nice houses in San Francisco, shingles and -- recently -- hot tubs," he said. "We wander through (the redwoods) and wonder: 'Gosh, what were the trees like 250 years ago?' "


About Giant Sequoia

The Most Massive Trees

Being dwarfed by Earth’s most massive tree, the giant sequoia, fills you with wonder. It’s hard to believe that a living thing can be so enormous and old. Also known as Sierra redwoods, the largest of these trees that live in California’s rugged Sierra Nevada mountain range, could hold a stadium full of people.

História

Redwoods once grew throughout the Northern Hemisphere. The oldest known redwood fossils date back more than 200 million years to the Jurassic period. Today, the last giant sequoia on Earth live on land about the size of Cleveland (48,000 acres), in about 73 groves scattered along the western slopes of the Sierra Nevada. The northernmost sequoia grow in Placer County in Tahoe National Forest, and the southernmost groves live in Giant Sequoia National Monument. The first widely publicized discovery of the giant sequoia was in 1852, at Calaveras Big Trees State Park. One of these trees, named the Discovery Tree, was unfortunately felled in 1853. It was determined to be 1,244 years old. Its stump was so large it was used as a dance floor.

Some sequoia groves were logged in the late 1800s and early 1900s, but not very successfully. The trees would often shatter when they hit the ground because of their brittleness and great weight. The leftover wood was used mainly for shingles and fence posts, or even for matchsticks, and therefore had little monetary value. Once Sequoia National Park was established, tourism brought a better incentive to protect the trees.

Biology

Some of the largest surviving giant sequoia groves can be seen in Sequoia and Kings Canyon National Parks, Giant Sequoia National Monument, Calaveras Big Trees State Park e Yosemite National Park. Sequoia are found at elevations of 1,400–2,150 meters (4,600–7,050 feet) and can live to be 3,000 years old!

Giant sequoia grow so large because they live a very long time and grow quickly. To thrive, giant sequoia require a great amount of water, which they primarily receive from the Sierra snowpack that accumulates over the winter months and soaks into the ground when it melts. Because they need well-drained soil, walking around the base of giant sequoia can cause them harm, as it compacts the soil around their shallow roots and prevents the trees from getting enough water.

Giant sequoia are generally well able to protect themselves against their natural threats, allowing them to survive for thousands of years. They are too massive to be blown over in the wind, and their bark is thick and rich in tannins, which protect them against fire and insect damage. Fire is an important element of the giant sequoia forest. Sequoia seedlings need nutrient-rich soil, lots of sunlight, and an area free of competition from other plants to thrive. Periodic wildfires help to produce all of these conditions and are therefore very beneficial to the reproduction of sequoia trees. Fire suppression policies in recent years have increased the growth of dense, brushy undergrowth and reduced the likelihood of giant sequoia regeneration. You can learn more about the impacts of fire on our Giant Sequoia and Fire page.


ScienceShot: How Do Redwoods Grow So Tall?

As if trying to scratch the sky’s underbelly, California redwoods (Sequoia sempervirens) stretch their arboreal fingertips toward the heavens. But how do their highest leaves stay hydrated so far from their roots? The air is drier at the summit, while sunlight is more intense, so evaporation should be more potent. Plus, gravity fights liquid as it scales the tree’s water highway, known as xylem. The key may rest in the redwoods’ leaves, which are not all built the same, according to a study published online in Functional Ecology. The tallest redwoods grow in northern California, where the researchers noticed water pooling on the surface of treetop leaves during the region’s signature foggy mornings. Redwood leaves can absorb moisture from the fog, according to prior work, but questions remained over where the water goes. Is it immediately used for photosynthesis, or can the tree squirrel it away? To find out, the researchers collected leaves at different heights along redwood trees. They then soaked each leaf with water before placing it in a pressure chamber to see how much water could be slowly squeezed out. Pinnacle leaves held onto their water better than those closer to the base. The crucial difference was the xylem (red-stained core in leaf cross-sections). This water conduit inhabits more space in lower leaves (left panel, 28 m high), but becomes thinner toward the tree’s apex. In contrast, water-storing “transfusion tissue” (stained blue) bulks up in the upper reaches (right panel, 104 m high), allowing these leaves to hold up to five times more water than they could use in a single day. This ability to sap and store air moisture may contribute to why redwoods surveyed in foggier northern California grow up to 30 m taller than those in the drier south.


Exploring Giant Sequoia Groves

The Giant Forest's Big Trees Trail

John Muir reflected that giant sequoia groves are “not like places, they are like haunts.” He captured well the challenge of defining a sequoia grove. They are places in the sense they can be put on a map and characterized by area, number of trees, and sizes of trees. Describing the feeling and experience of being in a grove is harder. Consider exploring a giant sequoia grove for yourself. A few possibilities are highlighted below.

Giant sequoia groves are portions of Sierra Nevada mixed conifer forest that contain giant sequoias. In most groves, giant sequoias are fewer in number than other tree species, but are the most visually striking and dominant in size. Giant sequoias grow only on the western slopes of the Sierra Nevada in California, between 4,000 and 8,000 feet (1219 and 2438 m) in elevation. Within park boundaries, park staff distinguish approximately 40 different giant sequoia groves, ranging from one to tens of thousands of sequoia trees per grove. Numerous groves can be reached by road, while others are remote and involve an arduous hike to visit. In all the groves – from heavily visited to remote – these immense, majestic trees and sunlight filtered through lofty branches bring a sense of peace and wonder.

Giant Forest is a large sequoia grove, set on a rolling plateau between the Marble and Middle Forks of the Kaweah River in Sequoia National Park. It is the largest of the unlogged giant sequoia groves, and it contains more exceptionally large sequoias than any other grove. It hosts the largest living sequoia, the General Sherman Tree. In this grove, visitors can see the effects of decades of prescribed burning: open forest conditions and clumps of giant sequoia seedlings that establish after fire. Giant Forest has an extensive network of hiking trails that range from 1-2 hour hikes to half-day or longer explorations of this grove. From spectacular giant sequoia trees to historic structures leftover from the time cattle grazed in this area, one can learn about both natural and cultural history. Enjoy views from Moro Rock, or wildlife-viewing opportunities amongst the trees and scattered meadows. Visit the Giant Forest Museum for a good introduction, and explore from there by foot, shuttle bus, or car.

The Grant Tree Trail

Grant Grove is located in Kings Canyon National Park, accessible by a short spur road from Highway 180 and located just 1.5 miles from the Kings Canyon Visitor Center. This grove has numerous exceptionally large sequoias grouped in a 90-acre area. A higher percentage of this grove's mature sequoias reach sizes of ten, fifteen, and twenty feet (3, 4.5, or 6 m) in diameter than in any other grove. For those who are interested in photographing an entire giant sequoia, a visit to Grant Grove provides a great vantage point of the immense and stunning General Grant Tree, celebrated each year as the nation's Christmas tree. The 1/3-mile (.05 km) paved loop trail leads to the General Grant Tree and includes other named trees and features, including the Gamlin Cabin, the Fallen Monarch, and the Centennial Stump. Explore this and other trails to see sequoias, meadows, and wilderness views. Nearby campgrounds and a summer shuttle bus facilitate visits to the Grant Grove area.

Looking up through giant sequoias in Redwood Mountan Grove. Redwood Mountain Grove

Redwood Mountain Grove is a very large grove with spectacular old growth sequoias and a diversity of plants on the forest floor. In the spring, the colorful mix of wildflowers along the ridge trail and near Redwood Creek will delight hikers as much as the giant sequoias. In the fall, the dogwood shrubs turn a deep red color, and the fall light provides good photo opportunities.

Redwood Mountain Grove is the largest grove in total area, has the largest area of old growth giant sequoias, and contains more mature sequoias than any other grove. This grove was one of the first areas where Sequoia and Kings Canyon National Parks started prescribed burning to reduce fuels and stimulate giant sequoia reproduction. The large fire scars on some of the monarch giant sequoias are a testament to the presence of fire over many centuries in sequoia groves. Today, the open stands of trees and the growth of young giant sequoias at Redwood Mountain Grove illustrate successful outcomes of the parks' fire program.

At Redwood Mountain, you will find a grove within a grove if you hike out the ridge 2.5 miles to the Sugar Bowl Grove. The Sugar Bowl Grove is one of few examples of a nearly pure giant sequoia forest, rather than the typical mix of giant sequoias with other types of trees. From one spot along trail, one sees more than 50 giant sequoias.

In addition to the hike out to the Sugar Bowl Grove, additional trails provide access to giant sequoias along both sides of Redwood Creek and to vistas with views of the grove. The several loop hikes here range from 6.5 to 10 miles in length and involve some climbing. See the Redwood Canyon Trail webpage for more detailed information about hikes in this area.

To access this grove, you will need to drive down a short (about 1 mile) stretch of somewhat bumpy dirt road to the parking area and trailheads.

For those who are seeking more solitude in a giant sequoia grove, the mid-sized Muir Grove in Sequoia National Park is a two-mile hike from the parks' Generals Highway and is much less-visited than Grant Grove or Giant Forest. The Muir Grove features a high density of mature sequoias as well as a dramatic approach and entrance to the grove, with views across a creek gorge of the impressive giant sequoias on the grove's east side. The trail to this grove continues further into the grove for those who want a longer hike. This is a perfect day hike for visitors traveling between Sequoia and Kings Canyon National Parks, and for those camping at the nearby Dorst Creek Campground.

Beginning in the late 1800s, numerous groves in the parks and in the neighboring Sequoia National Forest were logged. Big Stump Grove, near the entrance to Kings Canyon National Park, was the most extensively logged park grove, and it is worth a visit for those interested in learning about the logging history of this area. The grove spans the boundary of Kings Canyon National Park and Sequoia National Monument (managed by the U.S. Forest Service as part of Sequoia National Forest). The National Park Service section of the grove has an interpretive trail that winds among the remaining old growth stumps and the young sequoias that regenerated following the logging operations. It also passes the site of the Comstock Mill and a remarkable Burnt Monarch snag (standing dead giant sequoia that died prior to the logging era). In addition to the trail, there is a developed picnic area, and the Kings Canyon Visitor Center and Grant Grove Village is just 3.5 miles (5.6 km) away.

Most of the old growth giant sequoias were logged here between about 1883 and 1891. Tree-ring data indicate that many of the logged giants were relatively young for sequoias (in the 500-600 year range). A combination of fire scar dating and aging of tree-ring samples here indicated that much of the grove prior to logging comprised sequoias that established after a large, severe 14th century fire. Scattered old growth sequoias were spared from logging, and many "young" sequoia stands have established in the openings created by logging. Many of these trees are over a century in age and four to six feet in diameter. It will

This grove is named for the stump of the huge Mark Twain Tree. Sections of this tree are still on display in the New York City Museum of Natural History, and dramatic photographs document its cutting in 1891.

The Converse Basin Grove, managed by the U.S. Forest Service in the Giant Sequoia National Monument, is one of the largest sequoia groves in total area and provides a window into an era of large-scale logging involving ingenuity and strong will. Imagine cutting a giant sequoia with cross-cut saws and axes, milling the wood on-site, then transporting it down waterways called flumes that floated the timber to towns in the Central Valley. Despite the lack of power saws during the time frame of logging here (1893-1908), the clear-cutting of Converse Basin was extensive. It is likely that more mature and old growth sequoias were cut here than in all other groves combined. Although the logging was destructive, the grove remains a remarkable site with its significant historic forest as well as its existing scattered old-growth sequoias, and the most extensive young sequoia stands of post-logging regeneration found in any grove.

The most noted sequoia spared by the loggers is the 269-foot (82 m) tall Boole Tree. It is the largest tree in America's national forests, and it contends with two other living sequoias as the sixth largest in overall volume. This tree bears the name of the general manager of the Sanger Lumber Company, Frank Boole, thought to have ordered this particular tree spared. Many other mature sequoias are widely scattered throughout the grove, including the largest surviving old growth group (including more than 25 trees), located along Cabin Creek in Kings Canyon.

Three developed recreation sites lie within Converse Basin Grove:

  • Stump Meadow: You pass this meadow on the drive to the Boole Tree Trail. Stump Meadow is filled with sequoia stumps that allow visitors to visualize the size of the trees that were cut. Thousands of 100-year-old sequoias surround the meadow. The stumps have provided a wealth of information for scientists who use tree rings to study past climate patterns and fire history. The oldest stump in this grove dates to just over 3,200 years old.
  • The Boole Tree Trail is a family-friendly 2.5 mile (4 km) loop trail with great views of Kings Canyon and the park's high peaks.
  • The Chicago Stump Trail is a flat trail and short walk (.5 mile or .8 km) that will bring you to the former site of the General Noble Tree, which was cut down in 1895 and sent to the World's Columbian Exposition of the World Fair in Chicago. What remains is a 20-foot-high stump, called the Chicago Stump. In 2015, the Rough Fire burned through the Converse Basin area, and fire fighters were successful in protecting the Chicago Stump by wrapping it in fire-resistant fire shelters.

Visit the Sequoia National Forest Converse Basin Grove web page to learn more, or the Giant Sequoia National Monument page that provides an overview of other national forest groves in the area.

Learn more about the natural history of giant sequoias, including details about their role in the ecosystem, how they're affected by fire, and why they live so long.


Also the variety 'Pendulum' is not very hard to find. Specialized tree nurseries have larger trees available, but those can be very expensive.

The two other redwood species
The two other sequoia species, the coast redwood (Sequoia sempervirens) and the Dawn Redwood (Metasequoia glyptostroboides), can be grown from seed more easily (more than half of the seeds germinate). Nevertheless these species can be propagated best (and definately the dawn redwood) by making cuttings. In contrast to the giant sequoia, these cuttings root easily to very easily.


Assista o vídeo: Masalah Rambut Tipis vs Rambut Tebal. Situasi Canggung Yang Lucu (Novembro 2022).