Um universo cheio de surpresas

APENAS alguns séculos atrás, os cientistas acreditavam que o Universo inteiro estava contido em nossa galáxia, a Via-Láctea. No entanto, no século 20, os principais avanços na Astronomia, na Física e na tecnologia revelaram as assombrosas dimensões do cosmo. Algumas dessas descobertas também revelaram como o conhecimento humano é limitado. Por exemplo, em décadas recentes, os astrônomos chegaram à conclusão de que não sabem do que é feito 90% do Universo. Além disso, depois dessas descobertas, os cientistas passaram a questionar seu entendimento dos fundamentos da própria Física. É claro que esse questionamento não é nada novo. Por exemplo, perto do fim do século 19, os físicos perceberam algo estranho sobre a velocidade da luz. Concluíram que, em relação a um observador, a luz sempre viajava à mesma velocidade não importa quão rápido o observador estivesse se movendo. Mas isso não parecia fazer sentido. O problema foi analisado em 1905 na Teoria Especial da Relatividade de Albert Einstein, que mostrou que distância (comprimento), tempo e massa não são absolutos. Então, em 1907, Einstein teve uma nova idéia que descreveu como “o pensamento mais feliz de minha vida”, e começou a desenvolver a sua Teoria Geral da Relatividade, publicada em 1916. Nesse trabalho revolucionário, ele estabeleceu uma relação entre gravidade, espaço e tempo, e aperfeiçoou as explicações de Isaac Newton sobre a Física.

O “endereço” perfeito da Terra

NOSSO endereço geralmente inclui país, cidade e rua. Podemos dizer que a Terra também tem um endereço: o “país” é a nossa galáxia, a Via Láctea; a “cidade” é o sistema solar — composto pelo Sol e os outros planetas; e a “rua” é a trajetória da Terra em torno do Sol. Graças aos avanços na astronomia e na física, os cientistas têm compreendido cada vez mais as vantagens da localização de nosso “cantinho” no Universo. Por exemplo, nossa “cidade” — ou seja, nosso sistema solar — encontra-se numa parte da Via Láctea que muitos cientistas chamam de zona habitável galáctica. Essa zona fica a cerca de 28 mil anos-luz do centro da galáxia e contém as concentrações exatas dos elementos químicos necessários à vida. Se a zona estivesse mais longe do centro, esses elementos seriam muito escassos; se estivesse mais perto, as condições seriam extremamente perigosas em vista da grande quantidade de radiação letal e outros fatores. “Vivemos numa região nobre”, disse a revista Scientific American.

As Manchas Solares

Se pudesse ver uma mancha solar por meio dum telescópio especial, veria uma mancha escura na superfície do sol. Mas, só parece escura porque não é tão brilhante nem tão quente como a superfície normal do sol, sendo cerca de 2.000° C. “mais fria”. Este “resfriamento” é produzido pela expansão dos gases que constituem a mancha solar. Assim, parece escura somente em contraste com as cercanias muito mais quentes.

Uma mancha solar normal parece uma área central escura (chamada de “umbra”) cercada por uma área de sombra mais leve (chamada “penumbra”.) Parece-se muito com uma cavidade na superfície do sol. Partindo de pequeno início, o tamanho da área escura varia de poucas centenas de quilômetros em diâmetro nas manchas menores até cerca de 130.000 quilômetros ou mais de diâmetro na maior delas. E o tamanho de uma área mais clara é mais ou menos o dobro ou o triplo da área escura. A vida média de uma mancha solar é de uma ou duas semanas.

Talvez a melhor forma de se descrever as manchas solares seja assemelhá-las a tempestades que experimentamos na atmosfera de nosso lar, a terra. Assim como um furacão ou um tornado é uma massa rodopiante de nuvens, uma mancha solar, ou tempestade solar, é uma massa de gases rodopiantes e turbulentos carregados de eletricidade.

Os estudos relacionados ao número de manchas solares que apareceram no decorrer dos anos indicam que têm um ciclo de cerca de onze anos. Neste respeito, 1964 e 1965 foram designados anos do “sol calmo”, períodos de pouca atividade de manchas solares. Espera-se, contudo, que a atividade das manchas solares atinja um auge por volta de 1970. No entanto, outros, que usam o campo magnético do sol e suas variações como base para medições, afirmam que o ciclo atual de manchas solares tem cerca de vinte e dois anos, e apontam para aquele mesmo ano como o auge das atividades de manchas solares.

O Sol

O sol é uma resplandecente bola de gases quentes. É uma estrela de tamanho médio que tem um diâmetro de cerca de 1.400.000 quilômetros, mais de 100 vezes que o da terra. O sol, estando localizado a cerca de 152.000.000 de quilômetros de distância, um foguete que viaje a pouco mais de 40.000 quilômetros por hora levará cerca de 155 dias para atingi-lo, partindo da terra. Todavia, o sol se acha relativamente próximo, pois a seguinte estrela mais próxima, chamada “Próxima Centauri” acha-se tão distante que o mesmo foguete levaria quase 115.000 anos para chegar até lá!

O sol é a principal fonte de energia da terra. E a quantidade que produz é fantástica! Pode ser comparada a um fluxo de cerca de 84.000 cavalos-vapor continuamente para cada metro quadrado de sua superfície. A energia que vem em direção da terra em apenas um dia, diz-se, iguala a energia que poderia ser produzida por se queimar 550 bilhões de toneladas de carvão. Esse é tanto carvão quanto os Estados-Unidos ou a Rússia produziriam em cerca de 1.000 anos, segundo sua presente taxa de produção.

O único processo até agora conhecido pelo homem que pode gerar tão tremenda energia é a fusão nuclear. Assim, realmente, o sol é uma imensa fornalha atômica. Produz a energia por fundir os átomos de hidrogênio, o elemento mais leve conhecido, em hélio, o elemento mais leve logo em seguida. Quando quatro átomos de hidrogênio se unem, ou se fundem, constituem um átomo de hélio. Mas, no processo, cerca de 1 por cento do hidrogênio se transforma em calor e em luz. É algo parecido a se meter à força uma cavilha quadrada em um buraco redondo — alguns de seus cantos são aparados.

Calcula-se que, a cada segundo, mais de 500 trilhões de toneladas de hidrogênio são fundidas dessa forma. E, diz-se que, de cada quilo de hidrogênio “queimado”, são liberadas 200.000.000 kilowatts-hora. Todavia, não há perigo do reator atômico do sol se esgotar em breve, visto que usa apenas a menor fração do seu total.

Esta reação nuclear dentro do sol produz temperaturas calculadas como sendo até de 20.000.000° Centígrados. Por meio de radiação, esta energia flui para fora da superfície do sol, onde a temperatura “esfria-se” a cerca de 6.000° C. E, se achar que isto deve ser um tanto frio, lembre-se que se é preciso apenas 100° C. para ferver água na terra ao nível do mar!

Neste processo, rodopiantes colunas de gases saem do interior do sol e abrem caminho para a superfície, onde a pressão é menor. Este processo resulta no nascimento de manchas solares.