Enquanto nós, praticamente poeira estrelar, debatemos sobre o fim da greve de caminhões aqui na Terra, o Universo continua belo e seguindo o seu destino. Também nos inspirando.
Aproveitando as capacidades do VLT Survey Telescope (VST), no Observatório do Paranal do ESO, no Chile, astrônomos capturaram esta nova imagem muito detalhada da Nebulosa da Tarântula e dos seus numerosos aglomerados estelares e nebulosas vizinhas. A Tarântula, também conhecida por 30 Doradus, é a região de formação estelar mais brilhante e energética do Grupo Local de galáxias.
Brilhando intensamente a cerca de 160.000 anos-luz de distância da Terra, a Nebulosa da Tarântula é a estrutura mais impressionante da Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da nossa Via Láctea. O Telescópio de Rastreio observou a região e os seus arredores ricos com extremo detalhe, revelando uma paisagem cósmica de aglomerados de estrelas, nuvens de gás brilhante e restos espalhados de explosões de supernovas. Trata-se da imagem mais nítida obtida até hoje de toda a região.
Pessoal (quem gosta do tema, quer se aprofundar ou tem algum interesse), participe do evento sobre divulgação científica na internet no Museu de Astronomia e Ciências Afins (MAST) do Rio de Janeiro. Será nesta sexta-feira, dia 3 (sim, logo chegaremos em junho!), com entrada gratuita! Quem não poder ir, pode acompanhar o debate ao vivo online. Um abraço! 😀 E uma estrelada semana!
Olá! Minha vida está quase um buraco negro – ou não, dependendo da definição de buraco negro que você escolher. Estou para postar aqui informações incríveis que obtive com dois especialistas (e com muuuuita leitura) para escrever a matéria “Buracos nem tão negros assim”, publicada na revista Época – leia! leia! leia na íntegra! – e que não couberam na revista. Antes tarde do que nunca, devolvo as informações sobre o que é o temido corpo celeste (pegou a piada infame? leia a matéria e as informações abaixo para entender o trocadilho)!
O que são buracos negros (Entrevista: Tânia Dominici, Museu de Astronomia e Ciências Afins (MAST), Rio de Janeiro)
Os buracos negros são estruturas celestes em regiões do espaço-tempo (o espaço é formado pelas três dimensões, altura, largura e comprimento) com a gravidade tão intensa que, a partir de um limite em seu entorno, nada pode escapar, segundo a teoria da relatividade geral. O que passa esse limite é “sugado” para dentro dele em uma viagem sem volta. Quer dizer, só é possível sair de dentro de um buraco negro se o tempo andar para trás. E, dentro dele, não há nada. Tudo o que entra no fenômeno segue cada vez mais para o centro para, afinal, tornar-se parte integrante da singularidade onde as noções de tempo e espaço perdem o sentido – algo difícil de imaginar.
John Michell, da Inglaterra, e Pierre-Simon, da França, usando as Leis de Newton sugeriram de maneira independente a existência de uma estrela invisível no final de 1790. Em 1915, a teoria da relatividade geral de Albert Einstein previa a existência de buracos negros. Em 1967, o físico teórico americano John Wheeler aplicou pela primeira vez o termo “buraco negro” para denominar esses corpos. Os primeiros indícios observacionais são da década de 1960. Atualmente, acredita-se que a maioria das galáxias tem um buraco negro no centro delas, como é o caso da nossa Via Láctea. Os astrônomos internacionais, utilizando os telescópios do European Southern Observatory (ESO) para monitorar o centro da Via Láctea, conseguiram provas conclusivas da existência do fenômeno. As trajetórias das estrelas orbitando aparentemente o vazio (veja vídeo impressionante) mostram que elas devem estar sujeitas à imensa atração gravitacional de um buraco negro, com uma massa de quase três milhões de vezes a do Sol. Até hoje, todas essas evidências são indiretas. Mas, em breve, deve ser possível (como pode ler na matéria ou saber mais aqui, em inglês).
Como nasce um buraco negro estelar (Entrevista: Tânia Dominici)
Existem três tipos de buracos negros com origens e papéis distintos na constituição do universo: os estelares, os supermaciços e os primordiais (ou miniburacos negros).
• Os supermaciços são encontrados no centro da maioria das galáxias e podem possuir massas equivalentes a bilhões de estrelas como o Sol. Ainda não se sabe ao certo como são gerados, mas possuem papel fundamental na formação de estruturas e na evolução do universo.
• Os buracos negros primordiais são propostas teóricas. Eles teriam surgido no universo primordial, criados com o Big Bang a partir de flutuações na densidade da matéria. Esses buracos negros poderiam ter tamanhos subatômicos. Propostas mais recentes apontam que, se uma parcela deles não tiver evaporado, podem ser uma componente da misteriosa matéria escura.
• Os buracos negros estelares são os mais comuns e resultam dos estágios finais da vida de estrelas.
Nem todas as estrelas terminarão a sua vida como buracos negros. Apenas as de maior massa, que iniciaram sua vida com massas entre 25 e 100 vezes a massa do Sol (a massa do Sol é 1.98 x 1030 kg), devem se tornar um buraco negro. Entenda como uma estrela pode, curiosamente, vir a ser um buraco negro (em etapas):
1. A estrela nasce da contração de nuvens de poeira e gás no meio interestelar, a partir do momento em que a força gravitacional da matéria em direção ao núcleo é equilibrada pela força da radiação, gerada pela fusão de átomos de hidrogênio no seu centro.
2. Quando o hidrogênio no centro da estrela é todo consumido na formação de hélio, esses átomos começam a se fundir formando carbono e assim, sucessivamente, vão sendo criados elementos mais pesados. Durante essa evolução, as camadas mais externas da estrela sofrem processos de expansão.
3. Em certo momento, a estrela entra em uma fase evolutiva chamada de Wolf-Rayet, que se caracteriza pela variabilidade de brilho e deficiência em hidrogênio. A estrela é envolta por poeira e gás ejetados por ela própria devida à forte pressão de radiação.
4. A formação de elementos cada vez pesados continua no núcleo até que este chega ao ferro. Nesse ponto o núcleo da estrela sofre um colapso, no fenômeno conhecido como supernova.
5. Após a explosão da supernova, permanece um remanescente com grande massa. Sem o combustível que mantém a estrela gerando radiação para equilibrar a força gravitacional, a estrela implode sobre si mesma, dando origem ao buraco negro.
E o Hawking com isso?
Com o artigo recém publicado, o cientista britânico Stephen Hawking procura resolver o chamado por alguns pesquisadores “paradoxo da informação” – outros acreditam que não há “paradoxo” algum.Segundo George Matsas, Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (Unesp): “Usar a palavra paradoxo para descrever a perda de informação em buracos negros é totalmente imprópria, pois a perda de informação em buracos predita pelo efeito Hawking é totalmente compatível com a mecânica quântica e com a relatividade geral”. Saiba mais na matéria.
A qualquer momento do dia em que eu olhava ao Sol na cidade de Ushuaia, Argentina, principalmente para ter ideia de que horas eram, ele marcava cerca de quatro horas. E estava sempre acima das montanhas. Aquilo começou a me encafifar de tal maneira que observava de canto de olho só para ter certeza de que o astro não estava me trolando. Sério, não podia ser! Nunca estava a pino.
4 horas da tarde
“O Sol anda em linha reta! Ele nasce em uma montanha e se põe na ao lado! É sempre assim?”, lá vai eu perguntar à dona da pousada. “Isso porque você não viu no auge do inverno, ele nasce e se põe sobre a mesma montanha”, ela respondeu. No pico do inverno, há poucas horas de luz (veja neste site). Já no verão, ela me disse que o dia começa às quatro da matina e termina lá pelas 11 horas da noite. O Sol nasce no centro do Canal Beagle (que fica em frente à cidade). E que é lindo. Deve ser.
Matutando sobre o Sol, tive uma luz – rá. Como eu não pensei nisso antes… Ushuaia está bem ao Sul do planeta. A Terra é inclinada, isto gera as estações do ano. No inverno, a parte virada mais para longe do Sol se “esconde” do astro. No verão, ela permanece mais tempo perto do Sol (veja no vídeo abaixo). Agora, o curioso é ver o Sol andando em linha reta na região noroeste e de repente sumir nas montanhas onde ele nasceu. Muito doido.
Não vamos cometer a injustiça de sempre desejarmos ver pessoalmente a longínqua aurora boreal. Para quem não sabe, existe a mais-perto-da-gente aurora austral! A aurora boreal é o fenômeno que acontece no norte do planeta – nome batizado por Galileu Galilei em 1619, em referência à deusa romana do amanhecer Aurora e ao seu filho Bóreas, representante dos ventos nortes. Já a aurora austral é o mesmo fenômeno que pode ser observado no Hemisfério Sul, em locais como Nova Zelândia, Austrália, Antártida (claro) e… Argentina! Juro. Dá para ver aurora no nosso vizinho hermano. E você estava, aí, juntando moedinhas para viajar até os países nódicos. Tsc, tsc.
Segundo o Laboratório de Paleomagnetismo e Magnetismo das Rochas do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG/USP), a aurora polar é um fenômeno óptico observado em zonas de maior latitude quando há o impacto de partículas de vento solar e de poeira espacial com a alta atmosfera da Terra (entre 60 km e 100 km acima da superfície terrestre), canalizadas pelo campo magnético do planeta. Assim, como as partículas de vento solar que “batem” na Terra dão origem ao maravilhoso fenômeno, quanto maior a atividade do Sol, maior a chance de vermos a aurora.
Agora que já sabe que existe uma aurora perto de você, vem a fatídica pergunta: “Qual a melhor época para vê-la?” Bom, nos meses de inverno – seja a aurora boreal ou a austral. Isso porque, em latitudes muito altas (mais perto dos pólos) há luz solar quase o dia todo no verão. Aliás, em algumas épocas, o Sol não se põe! Ele desce em um lado do horizonte e já sobe em direção ao outro. Trata-se do famoso “Sol da meia-noite“. A luz solar impede de vermos as luzes da aurora, simplesmente por causa da claridade emanada pelo astro.
Então, se quiser caçar a aurora, prepare-se para passar frio. As auroras são mais visíveis durante a noite e quando o céu está sem nuvens. Agora, tome nota dessa super dica: o Instituto de Geofísica da Universidade do Alasca em Fairbanks, nos Estados Unidos, tem um site que monitora ambas as auroras! A imagem acima, por exemplo, mostra os locais onde será possível ver a aurora austral no dia 11 de setembro (a Argentina está para a esquerda e a Austrália, à direita). No site, há até uma escala de 0 até 9. Quanto maior for o número, mais forte será o fenômeno.
Olhe que espetacular a aurora austral passando pelos países de Madagascar e Austrália em um vídeo feito da Estação Espacial Internacional (ISS) e divulgado pela Nasa:
[youtube_sc url=”http://youtu.be/Qlsyxut0AIQ”]
Se você fosse sincera
Ô ô ô ô Aurora
Veja só que bom que era
Ô ô ô ô Aurora
Eu sei que este artigo está meio atrasado – eu tinha muita coisa para fazer. Porém, sempre é hora de falar de uma maneira mais fácil o porquê disso ter acontecido.
Cometa: um pedaço de rocha e gelo oriundo da área externa do sistema solar, acompanhado de uma coma e de uma cauda.
Asteroide: um pedaço de rocha que “voa” entre Marte e Júpiter. Às vezes, pode ser atraído pela gravidade da Terra.
Meteoroide: uma rocha espacial maior que um grão de areia e menor que um asteroide. Se atingir a Terra, é considerado um meteorito.
Meteoro: o traço de luz de uma rocha espacial que queima pelo atrito com a atmosfera terrestre, também conhecido como “estrela cadente”.
Meteorito: quando o meteoro atinge o solo Terra, por não ser totalmente queimado durante o atrito com a atmosfera.
Então aquela coisa gigante que passou perto da Terra é um pedaço de rocha que veio entre Marte e Júpiter e aquele meteoro é uma rocha “voando” à toa, mas não tem nada a ver com o asteroide?
É sim! E não tem nada a ver um com o outro mesmo. O tempo entre o asteroide que passou perto da Terra e o meteoro que, realmente, atingiu a Rússia foi curto. Porém, nesse curto tempo, a Terra se deslocou no espaço (relativo ao Sol) por quase 500.000 quilômetros.
Por que eu disse relativo ao Sol? Porque eu sou detalhista e metódico! A gente sempre compara a distância percorrida a alguma coisa. Relatividade? Einstein? Lembram? Pois é.
E o que faz uma coisa ser previsível e a outra não?
Para começar, a informação divulgada: tamanho do objeto.
O asteroide nomeado 2012 DA 14 tinha 50 m de diâmetro e pesava 143.000 toneladas. É uma montanha inteira passando na órbita da Terra. E, aliás, passou entre a Terra e os satélites geoestacionários. Eu ainda escreverei sobre o que são os satélites geoestacionários, mas, resumindo, são satélites utilizados para tirar fotos aéreas e por GPS. Estão bem próximos da Terra.
Já o nosso meteoro russo chamado Chelyabinsk, nome da cidade mais afetada por seu impacto, tinha apenas 15 metros de diâmetro e apenas 10.000 toneladas. Estava numa velocidade superior a 50.000 km/h. E ainda por cima se desintegrou a uns 40 quilômetros acima do solo. Mesmo assim, sua energia foi 30 vezes maior que a bomba de Hiroshima.
E a pobre cidade de Chelyabinsk estava a 80 quilômetros da explosão. Muitos foram os feridos. E os vídeos da destruição. É possível checar no Youtube, há vários pontos de vista.
Enfim, quanto MAIOR a coisa, MAIS FÁCIL de ser localizado pelos nossos métodos visuais.
Porém, não é só por causa do tamanho que o meteoro não foi identificado.
Temos uma informação que nem sempre é divulgada: telescópios e radares.
O maior problema a se ver coisas no espaço é a quantidade de olhos. O espaço é gigantesco. Não é possível que nossos telescópios e satélites consigam imagem de todo o espaço sideral. Algumas vezes, dá sorte de descobrir algo novo ou perigoso. E o pior é que o brilho de um objeto é variável. Alguns refletem luz como se fossem espelhos, outros são muito escuros.
Então, para que não precisemos o tempo todo olhar para o céu, utilizamos radares para a mesma coisa. Os radares usam ondas eletromagnéticas para a localização de objetos. As ondas batem no objeto sideral e retornam ao radar. Simples, como o sonar de um submarino. A diferença é que o sonar usa o som e o radar feito para o espaço usa onda eletromagnética. Aliás, luz também é uma onda eletromagnética. Essa onda eletromagnética utilizada é de uma frequência diferente.
Porém, nem todos os objetos refletem a onda eletromagnética da mesma forma. Da mesma maneira que objetos diferentes brilham diferente, asteroides diferentes refletem de forma diferente. E o tamanho, assim como acontece com a observação visual, também afeta a detecção.
Resultado final: estamos cada vez mais preparados para objetos que caem do céu. Porém, objetos de 15 metros de tamanho ainda podem escapar, causando caos em algumas áreas.
Uma curiosidade: a maioria dos meteoritos cai na água. Por quê? Pois a água ocupa maior área da superfície terrestre. A maioria dos meteoritos que cai em terra vai parar na Sibéria. Por quê? Por que a área da Sibéria é uma das maiores áreas que existem na Terra!
Fiquei impressionada com o meteorito que caiu na região dos montes Urais, na Rússia, na sexta-feira (15). Filha de geólogo, cresci aprendendo sobre os diversos tipos de rochas, inclusive sobre essas que “caem do céu”. E, justamente por caírem do céu, sempre chamaram mais a minha atenção. É quando o mundo joga na nossa frente o fato de que há um universo (infinito?) em nossa volta e que somos menor que um grão de areia dentro desse gigante, relativamente, pouco conhecido. Por isso, exceto pelos feridos, fiquei em êxtase. Voltei ao meu tempo de criança em que viajava observando ora as rochas, ora o céu.
Para saber mais sobre esse meteorito e compartilhar com você essas incríveis informações, pedi para a Tânia Dominici, astrofísica e pesquisadora do Laboratório Nacional de Astrofísica (MCTI/LNA), responder algumas dúvidas. Atenciosa, Tânia topou na hora dedicando um pouquinho do seu precioso tempo para nos ajudar a entender o que aconteceu na sexta-feira. Leia a entrevista abaixo e levante seus olhos ao céu!
Primeiro de tudo: o que é um meteorito?
Os meteoritos são o material que sobrevive à entrada de um meteoro na atmosfera terrestre e chega até o solo. O meteoro, por sua vez, pode ser originado por pedaços de asteroides ou restos de cometas. São os eventos que, às vezes, observamos durante a noite e popularmente chamamos de “estrelas cadentes”.
Ou seja, o que se registrou na Rússia foi a queima de um meteoro na atmosfera durante o dia, sendo os meteoritos os restos que chegaram ao solo e estão sendo procurados e recolhidos desde então.
Recolher e estudar os meteoritos em laboratório é muito importante, porque eles são resquícios dos primórdios da formação do Sistema Solar. Assim, nos ajudam a entender como os planetas foram formados.
É comum meteoritos caírem na Terra?
Sim, ocorrem todos os dias (tanto meteoros quanto meteoritos). O que acontece é que a maior parte da superfície terrestre é coberta por oceanos ou áreas desabitadas. Assim, eventos como o da Rússia, que ocorreu em uma área urbana, raramente são registrados.
Os meteoros podem ser originados por pedaços de material extraterrestre tão pequenos quanto um grão de areia e, de fato, o evento russo parece ter sido causado pelo maior meteoro desde o Tunguska em 1908 que, estima-se, tinha cerca de 100 metros (contra 15 metros estimados do meteoro que queimou sobre os Montes Urais). Por este ponto de vista, o evento da última semana foi extremamente raro.
Existe algum lugar atingido por meteoritos com mais frequência, por quê?
Não. Eles podem cair em qualquer local. A probabilidade de um evento como o do dia 15 de fevereiro ocorrer na Rússia é a mesma de que seja em São Paulo ou Itajubá…
O que acontece quando um meteorito atinge a atmosfera e o solo terrestres? Ele sempre explode ao entrar em contato com ambos?
Na verdade, ele não explode. O material se queima pelo atrito com a atmosfera e contato com o oxigênio. O que vimos na Rússia, com os vidros estourando, portas e telhados sendo arrancados foram ocorrências causadas pela onda de choque provocada pelo deslocamento do ar durante a queima do meteoro na atmosfera, uma vez que ele entrou com velocidade superior a 50 mil km/h. Ou seja, as pessoas não foram feridas por meteoritos, mas sim pelos estilhaços provocados pela onda de choque.
Em quanto tempo, desde que avistado na atmosfera, um meteorito pode atingir o solo? Dá para termos uma ideia?
É bastante difícil prever. Depende do tamanho do meteoro, da velocidade de entrada, da altitude da atmosfera onde ocorre a queima… De qualquer modo, ao avistar um meteoro como o da última sexta, o máximo que as pessoas poderiam fazer seria rapidamente tentar se afastar das janelas e portas de vidro que poderiam se estilhaçar.
Seria possível identificar quando um meteoro desse tamanho vai atingir a Terra?
Neste momento, vários telescópios mundo afora estão dedicados à descoberta e acompanhamento de asteroides e cometas. Observatórios profissionais e astrônomos amadores trabalham de forma coordenada para isso. Praticamente todos aqueles asteroides muito grandes (centenas de metros a quilômetros) já são catalogados e possuem suas órbitas muito bem calculadas. Ou seja, a possibilidade de qualquer ocorrência potencialmente fatal para o planeta seria conhecida com muita antecedência.
Já objetos menores como o que atingiu a Rússia são os mais difíceis de serem descobertos e monitorados. Segundo os estudos iniciais, ele tinha cerca de 15 metros de comprimento e 10 toneladas. As observações desses corpos são feitas, principalmente, por meio da análise das suas variações de posição e brilho utilizando telescópios ou, ainda, por meio de medidas de radar.
De maneira geral, como se descobre um asteroide?
Em uma sequência de imagens de uma mesma região do céu, os astrônomos procuram por objetos que estejam se movimentando em relação ao campo de estrelas (“no olho”, comparando as imagens ou por programas de computador especialmente desenvolvidos). Uma vez encontrado um objeto potencialmente interessante e calculadas as suas efemérides, os dados são cruzados com as bases de dados mantidas pela comunidade astronômica internacional. Assim, verifica-se se o objeto celeste já era conhecido ou não. No caso de já ser conhecido, é possível que a órbita já seja bem determinada ou que ele tenha sido perdido e esteja sendo redescoberto. Cada nova observação vai sendo utilizada para refinar o cálculo da órbita de cada asteroide ou, mais raramente, de cometas.
Existem sistemas de alerta que avisam os observadores quando algum objeto novo é descoberto, para que eles direcionem os seus telescópios e ajudem a monitorá-lo. Inclusive, já temos telescópios robóticos que recebem os alertas automáticos e se posicionam imediatamente, sem precisar de interferência humana.
A observação da variação do brilho ao longo do tempo oferece outras informações além da trajetória desses corpos celestes como a forma, dimensões e pistas sobre a composição química. Então, se o objeto é muito pequeno, a luz (do Sol) que ele irá refletir será mais tênue e, por isso, mais difícil de ser detectada pelos nossos telescópios. Outro ponto em relação ao meteoro que atingiu a Rússia foi o fato de que o evento ocorreu durante o dia, portanto inacessível aos telescópios ópticos. Apenas radares poderiam registrar a aproximação.
No Brasil, o Observatório Nacional (MCTI/ON) está desenvolvendo o projeto IMPACTON. É um telescópio de operação remota, com espelho primário de um metro de diâmetro instalado em Itacuruba (PE) e totalmente dedicado à observação de pequenos corpos do Sistema Solar. Além disso, vários grandes projetos internacionais que ajudarão a suprir as lacunas para a detecção de objetos muito tênues estão em desenvolvimento como, por exemplo, a missão europeia Gaia ou o telescópio LSST de oito metros de diâmetro a ser instalado no Norte do Chile e que será dedicado a monitorar todo o céu com profundidade e detalhamento sem precedentes.
Foi dada a largada! Hoje, oficialmente, começa meu ano profissional. Depois de um período de recesso mais do que necessário para refletirmos sobre nossas ações, voltei! E a minha primeira promessa de ano novo é tentar escrever mais por aqui. Olhe, é possível que eu consiga colocar em prática… Bom, este ano começa cheio de novidades. A que se destaca neste momento é que saí da revista Pesquisa FAPESP para integrar o recém-formado time de comunicação da OSCIP (Organização da Sociedade Civil de Interesse Público) Iniciativa Verde. Na verdade, já estou lá há pouco mais de um mês, mas gosto de ligar essa mudança ao início deste ano. Durante o ano, espero que muitas outras se concretizem.
E vamos à famosa lista promessas. Este ano será sucinta e objetiva:
– Escrever mais para este blog Xis-xis;
– Plantar mais árvores;
– Praticar atividade física ao menos três vezes por semana (para prevenir diversas doenças e manter os hormônios em forma);
– Ler, ler e ler;
– Sorrir mais;
– Estressar menos;
– Ser workaholic na medida certa;
– Usar mais a bike com meio de transporte;
– Continuar optando por alimentos pouco ou não industrializados;
– Seguir poupando nossos recursos naturais;
– Tentar conhecer novos lugares e novas pessoas;
– Ficar ainda mais perto da minha família e dos meus amigos (eles são tudo para mim);
– Manter a paz interior e a mente límpida.
Agora, me diga quais são as suas promessas para este ano novo. Alguma se encontra com as minhas?
*Este post é uma participação especial do meu irmão Gabriel Nóbile Diniz, que também é engenheiro químico e nerd – veja o canal dele no YouTube.
Naves espaciais, armas a laser, robôs quase humanos, equipamentos estranhos, Pads…
Eu acho fantástico. Adoro! E é muito interessante ver como os filmes de ficção científica
antigos têm coisas… atuais!
Quando nós assistimos a um filme de ficção científica antigo, nós vemos que alguma parte da “ficção” se tornou real. Por exemplo, os Pads que apareciam antigamente, se tornaram reais. Robôs com comportamento humano estão sendo criados, com mais e mais inovações. Carros e outros veículos com recurso de camuflagem, invisíveis à primeira vista, estão sendo desenvolvidos a partir de câmeras fotográficas e LED. A evolução da ciência segue seu curso.
Mas e o mais legal? E as naves espaciais com velocidade mais rápida que a luz? A exploração de outros sistemas solares?
A estrela mais próxima do planeta Terra, tirando o Sol, é a Proxima Centauri, a mais de 4 anos-luz de distância (ou seja, a luz da Proxima Centauri demora 4 anos para atingir a Terra). Para você ter uma ideia do que isso significa, o Sol está 8 minutos-luz longe da Terra. E já é uma distância difícil de percorrer.
A velocidade da luz é a maior velocidade que um objeto pode atingir. Qualquer objeto. E atingir a velocidade da luz, simplesmente, não é possível. A luz chega a essa velocidade por que não tem massa. Só assim. Qualquer objeto com massa requer uma energia infinita para atingir a velocidade da luz. Então, é impossível.
Outra detalhe sobre a velocidade da luz é que o tempo é distorcido quando algum objeto chega a uma velocidade próxima. Enquanto no planeta Terra o tempo passa sempre na mesma velocidade, um objeto em uma velocidade próxima a luz está quase que parado no tempo. Complicado não? Tudo previsto por Einstein utilizando apenas um quadro negro.
Só que isso não ocorre nos filmes de ficção científica! Eles viajam a velocidades SUPERIORES à da luz usando propulsores especiais. Não são os mesmos propulsores que um foguete. São propulsores que empregam uma técnica especial de viagem espacial. E cada filme diferente tem uma técnica também diferente de viagem no espaço. São três técnicas conhecidas: Hiperespaço, Buraco de Verme e Dobra Dimensional.
Agora, um cientista resolveu provar que é possível utilizar a Dobra Dimensional na vida real. E está tentando colocar uma nave para voar a uma velocidade superior à da luz.
Mas, antes de falar desse cientista extremamente maluco desenvolvendo sua máquina, vou abordar as três teorias de viagem acima da velocidade da luz. Hiperespaço, Buraco de Verme e Dobra Dimensional. E tudo aquilo que é “real” sobre a ficção científica.
Hiperespaço
Crédito: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Hiperespaço é a forma de viagem mais comum em filmes. Funciona teletransportando a nave para um espaço alternativo onde as regras da física são diferentes do nosso espaço e, posteriormente, trazendo a nave para o espaço normal. Como é um espaço diferente do que vivemos, é chamado de Hiperespaço.
Nos filmes de ficção científica, a viagem por Hiperespaço requer grandes e precisos cálculos matemáticos para obter rotas. Em Star Wars, por exemplo, é necessário que a nave percorra caminhos já conhecidos pelo espaço para não colidir com nenhum astro ou objeto. Será fatal se ocorrer tal colisão. Quando o espaço não é “mapeado”, é necessário fazer diversos “pequenos saltos” para o Hiperespaço sempre visualizando os eventuais perigos e a viagem demora muito mais tempo que o normal.
Na trilogia de livros de Douglas Adams, “Guia dos Mochileiros da Galáxia”, um salto no Hiperespaço distorce a sensação de espaço ao redor de uma pessoa e depois o constrói novamente. A velocidade é tanta que até achata os objetos. Por isso, a viagem foi substituída pelo “Gerador de Improbabilidade Infinita”. Este faz o cálculo de “Qual a probabilidade de se fazer um Gerador de Improbabilidade Infinita” com a ajuda de chá pelando. É muito mais eficiente. Por alguma razão que ninguém sabe qual é…
Apesar de ser a forma mais comum de viagem mais rápida do que a luz citada por filmes, não existe qualquer referência a experimento ou teoria física que torne possível tal coisa. Não existe qualquer prova de uma dimensão, espaço ou local alternativo. Muito menos que seja possível viajar por ela.
Buraco de Verme (Wormhole ou Ponte Einstein-Rosen)
Crédito: http://www.flickr.com/photos/ge_photo/
A teoria de Buraco de Verme é possível em conceitos matemáticos, mas nunca foi feito na prática. Einstein falava que entre dois pontos no espaço é possível ter uma ponte, com distância menor do que percorrer o mesmo espaço em si. Em um exemplo visual, é como se você tivesse duas opções para atravessar um rio. Nadando por ele ou com uma ponte acima de você, entre os dois pontos. É mais rápido passar pela ponte desde que você consiga visualizá-la e percorrê-la.
O mesmo ocorre na teoria Buraco de Verme. Existe um caminho extra para ir de um ponto a outro do universo. A nave percorre o caminho a uma velocidade abaixo da luz. Porém, como o caminho percorrido é menor, a nave chega ao destino antes da luz que seguiu pelo caminho normal.
Buracos de Vermes não estão apenas limitados a viagem espacial. Através de Buracos de Vermes, teoricamente, é possível se viajar no tempo já que é considerado uma dimensão a ser calculada, de acordo com Einstein.
É claro que, mesmo em obras de ficção, a teoria se torna difícil de explicar. Podem existir Buracos de Verme naturais, criados aleatoriamente, sem um destino controlado pelas pessoas. Como um fenômeno natural. Só que eles são limitados a conectar os mesmos locais sempre. Também existem Buracos de Verme criados artificialmente, em que há um portal para ser atravessado e seguir de um ponto a outro. As máquinas que fazem isso nem sempre são explicadas.
Os mais famosos Buracos de Verme estão no seriado/filme “Stargate” e “Babylon 5”. “Stargate” tem um portal elegante e bonito e todo um efeito especial para jogar pessoas de um espaço para outro. Outro Buraco de Verme muito interessante está no jogo eletrônico “Portal” (com versões 1 e 2). Uma arma dispara portais faz o jogador percorrer um ponto ao outro, disparando o portal em uma parede lisa.
Como dito anteriormente, a teoria do Buraco de Verme, mesmo sendo a menos utilizada em filmes, é a mais provável. Afinal, o próprio Einstein foi quem começou a falar sobre ela.
Dobra Dimensional
Crédito: http://www.sxc.hu/photo/828752
A Dobra dimensional é conhecida nos filmes “Star Trek”. O conceito é muito simples. Pegue uma folha de papel. Qual é a distância mais curta que uma formiguinha num ponto pode ir até outro ponto do papel? Uma linha reta. Porém, se você pegar a folha de papel e dobrá-la, os dois pontos podem ficar encostados um ao outro. E a formiguinha não mais precisa andar o caminho. Isso é dobra dimensional. Pegar o espaço, o dobrar totalmente até que os dois pontos, onde está e o destino, estejam extremamente próximos. Difícil imaginar em três dimensões, não é?
Fazendo dessa forma, não é necessário percorrer o espaço na velocidade mais rápida que a luz, pois o espaço é que se dobrou para se percorrer os dois pontos. Isso sem quebrar a continuidade do espaço-tempo. Apenas distorcer o espaço e o tempo ao redor da nave. A nave é empurrada da mesma forma que um barquinho de papel em uma onda do mar. Na onda do mar, a água à frente do barco diminui e atrás do barco aumenta. É o que acontece com a nave espacial. O espaço atrás dela aumenta de tamanho e o espaço à frente diminui de tamanho.
A Dobra Dimensional é um fenômeno muito comum no espaço. Uma forma de dobra dimensional é vista ao redor de buracos negros. Buracos negros são grandes concentrações de massa em um único ponto do espaço. Um buraco negro de tamanho “intermediário” tem mil vezes a massa do Sol e o tamanho do planeta Terra.
Como a massa de um astro define sua gravidade, então esta se torna diferente do normal. A gravidade nestes locais é tão forte que o espaço e o tempo distorcem. E a luz ou qualquer onda eletromagnética que percorre a direção do buraco negro sofre uma alteração de seu caminho, como se no caminho da luz tivesse uma lente de vidro que force a luz percorrer um caminho mais árduo e diferente do que estava previsto. Este efeito chama-se Lente Gravitacional, muito fácil de se observada no espaço.
Muitas pessoas acreditam que a luz é atraída por buracos negros, por atração da gravidade. Isso não é verdade. A luz é um corpo sem massa, então ela não sofre atração pela gravidade. O que ocorre em buracos negros que impedem a luz de saírem dele, ou que faz com que a luz externa, olhando de fora, apresenta um “retardo” para sair do buraco negro é a Lente Gravitacional. O espaço-tempo é distorcido completamente. Não é culpa da atração gravitacional. A luz, no ponto de vista dela, está sempre percorrendo o caminho reto mais curto possível.
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A Dobra Dimensional que está sendo criada é chamada de Propulsão de Alcubierre. SendoAlcubierre o físico mexicano que descobriu essa técnica a partir da fórmula da relatividade. Elepegou as fórmulas de Einstein e as manipulou até ver, em números, uma maneira dedistorcer o espaço mantendo o tempo parado sendo possível utilizar uma quantidade deenergia para pular de um ponto a outro no universo.
Porém, a fórmula é difícil de aplicar. Para ser possível, é necessário usar algo chamado matéria exótica. A matéria exótica, como o próprio nome diz, é um tipo de matéria que não tem as mesmas propriedades físicas da matéria convencional. Por exemplo, a propriedade física mais comum é: matéria atrai matéria. Grandes corpos celestiais atraem objetos para si. Um grande corpo feito de Matéria Exótica repele corpos. Na ponta do lápis, uma matéria exótica desse tipo tem “massa negativa”, já que está fazendo o inverso.
Outra propriedade de qualquer matéria é que matéria pode ser transformada em energia. Muita energia. Trata-se da velha fórmula muito conhecida e pouco explicada E = mc² de Einstein. Ela significa que a Energia contida em uma massa é determinada multiplicando a massa pelo quadrado da velocidade da luz. Isso tem uma proporção catastrófica. Por exemplo, uma grama transformada em pura energia contém 25 milhões de kilowatt-hora. O que permite iluminar uma cidade. Ou, com essa energia, é possível fazer uma bomba de 21,5 kilotons, quase duas vezes mais forte que a bomba de Hiroshima.
Na teoria, a matéria exótica, dona de massa negativa, quando é transformada em energia faz na verdade energia negativa. É esta energia a necessária para fazer a Dobra Dimensional, de acordo com as contas de Alcubierre. Fazer uma viagem curta (daqui para a Proxima Centauri) vai requerer cerca de 700 kg (negativos, claro) de matéria exótica. É muita matéria exótica.
Se os cientistas não descobrirem como fazer matéria exótica de uma forma artificial ou não descobrirem como “minerar” em algum lugar, ficará difícil continuar os experimentos. Vamos ver o que a ciência terá a dizer sobre isso. Aguardaremos ansiosos!
Nem preciso dizer que adoro observar paisagens naturais e fenômenos da natureza – deve dar para perceber de acordo com o que post aqui no blog, não? Gosto de ver as nuvens carregadas de chuva se formarem, a chuva cair, os meteoros passarem, os plânctons brilharem… Esse estado de contemplação esvazia a minha mente, chega a ser uma espécie de meditação – tente também. Bom, como observar as estrelas é uma das minhas pirações preferidas, quando estava, literalmente, no meio da Cordilheira dos Andes, em dezembro no Chile, saí do chalé onde pousava durante a noite para voltar os olhos ao céu.
Reflita comigo: um lugar alto como aquele onde as instituições instalam telescópios deve ter uma boa vista. Era fato. Nunca vi um céu tão estrelado. Lá entendi porque, antigamente, nossos antepassados viam cinturões, ursos, todos os representantes do zodíaco, etc, formados por estrelas. Naquela fresta entre as copas das árvores da pousada e as gigantescas encostas pude observar estrelas com diversas intensidades de brilho e aparentando vários tamanhos. Eram muitas, incontáveis, como as cartas recheadas do céu. Porém, além dessa bela surpresa, meu respectivo e eu tivemos outra tão interessante quanto – se não mais pelo mistério.
Enquanto entortávamos nosso pescoço encantados com aquele infinito de estrelas, vimos alguns clarões no céu. Verdade seja dita. Ele percebeu primeiro e chamou a minha atenção. Eu respondi que era impressão. Até que, observando de novo, vimos vários clarões. Não havia barulho como de trovão, nem raios, apenas uma espécie de flash iluminando o céu. Um atrás do outro, espaçadamente – por minuto, uns dois ou três. No dia seguinte, sem falarmos nada sobre o assunto, nosso guia contou em tom de novidade: “Aqui em Cajón del Maipo [a região da Cordilheira], toda noite lá pelas onze horas é possível observar luzes diferentes iluminando o céu”. “Nós vimos!”, dissemos empolgados. “E o que são essas luzes?”, claro que emendei a pergunta.
O simpático chileno não tinha certeza e elaborou uma interessante tese. Para ele, as Cordilheiras com suas montanhas repletas de variados minérios esquentam com os raios solares. Durante a noite, elas liberam o calor dos minérios emanando luzes. Em busca de uma explicação, conversei com poucos amigos pesquisadores e recorri ao Google. Nada. Será que alguém aí conhece a chave desse enigma? Kentaro Mori, do 100nexos, poderá nos ajudar? De qualquer maneira, uma lição óbvia da história: preservar a natureza nos dá a chance de nos encantamos com seus caprichos. Pense nisso e aproveite para pasmar observando o que ela oferece.
Tenha uma boa semana – e aguarde mais posts sobre o Chile, sobre pedaladas em Campos do Jordão (SP), vídeos dos plânctons de São Sebastião (SP) e palmas para o aniversário da cidade de São Paulo!
Obs.: As montanhas da foto têm mais de quatro mil metros de altura, pena que não dá para perceber… Estávamos andando de carro no vale. Do lado esquerdo, cerca de 500 metros abaixo de nós corria o rio El Volcán. E, sim, mais para frente era possível ver o vulcão San José. Vou postar foto dele aqui!
A ciência e o meio ambiente vistos por um olhar atraente e feminino
Enquanto nós, praticamente poeira estrelar, debatemos sobre o fim da greve de caminhões aqui na Terra, o Universo continua belo e seguindo o seu destino. Também nos inspirando.
