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.
terça-feira, 28 de setembro de 2010
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.
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.
Como as manchas solares influem sobre o lar do homem
“AS MANCHAS SOLARES IMPÕEM CORTE RADIOFÔNICO”, declarava a manchete no Times de Nova Iorque. A notícia que se seguia afirmava:
“Um corte mundial de comunicações provocado pelas manchas solares cortou ontem os Estados Unidos da maioria das áreas na Europa e no Extremo Oriente. Os encarregados das comunicações descreveram os distúrbios atmosféricos como sendo ‘os piores que temos tido nos anos recentes’.”
Talvez tenha visto notícias similares de vez em quando, falando das interrupções das comunicações radiofônicas internacionais. Os sinais de ondas curtas de rádio se tornam tão fracos que não podem ser transmitidos de forma eficaz. Tais distúrbios, e outros, são o resultado direto das manchas solares.
As manchas solares são intensas tempestades na face do sol. Causam erupções que lançam gigantescas massas de matéria bem longe no espaço. Mas, o que provoca as manchas solares? Que aparência têm? O que produzem? Que efeitos têm sobre o lar do homem, a terra?
Para encontrar as respostas a estas perguntas, precisamos primeiro examinar mais de perto o ponto de sua origem, o sol.
“Um corte mundial de comunicações provocado pelas manchas solares cortou ontem os Estados Unidos da maioria das áreas na Europa e no Extremo Oriente. Os encarregados das comunicações descreveram os distúrbios atmosféricos como sendo ‘os piores que temos tido nos anos recentes’.”
Talvez tenha visto notícias similares de vez em quando, falando das interrupções das comunicações radiofônicas internacionais. Os sinais de ondas curtas de rádio se tornam tão fracos que não podem ser transmitidos de forma eficaz. Tais distúrbios, e outros, são o resultado direto das manchas solares.
As manchas solares são intensas tempestades na face do sol. Causam erupções que lançam gigantescas massas de matéria bem longe no espaço. Mas, o que provoca as manchas solares? Que aparência têm? O que produzem? Que efeitos têm sobre o lar do homem, a terra?
Para encontrar as respostas a estas perguntas, precisamos primeiro examinar mais de perto o ponto de sua origem, o sol.
quarta-feira, 15 de setembro de 2010
Deus, projeto e as constantes da física
Quais são algumas dessas constantes fundamentais da física essenciais à vida no Universo? Um artigo no jornal The Orange County Register, de 8 de janeiro de 1995, alistou algumas dessas constantes. Frisou a fina sintonização que tem de existir entre esses componentes, declarando: “Os valores quantitativos de muitas constantes físicas básicas que definem o Universo — por exemplo, a carga de um elétron, a velocidade fixa da luz ou o coeficiente de energia de forças fundamentais na natureza — são espetacularmente precisos, alguns até a 120 casas decimais. O desenvolvimento de um Universo que gera vida é extremamente sensível a essas especificações. A menor variação — um nanosegundo aqui, um angstrom ali — e o Universo pode muito bem morrer e ficar estéril.”
Daí, o autor do artigo disse algo que não é comum dizer: “Parece mais razoável presumir que alguma misteriosa propensão se esconde dentro do processo, talvez na ação de um poder inteligente e proposital que ajustou com precisão o Universo em preparação da nossa chegada.”
George Greenstein, professor de Astronomia e Cosmologia, forneceu uma lista mais longa dessas constantes físicas em seu livro The Symbiotic Universe. Na alistagem figuram constantes tão bem ajustadas que, se estivessem desajustadas no mais ínfimo grau, nenhum átomo, nenhuma estrela, nenhum universo jamais poderia existir. Detalhes dessas relações estão alistados no quadro acompanhante. É preciso que existam para que a vida física seja possível. São complexos, e talvez nem todos os leitores os entendam, mas são reconhecidos, além de muitos outros, pelos astrofísicos versados nesses assuntos.
À medida que essa lista aumentava, Greenstein se espantava. Ele disse: “Quantas coincidências! Quanto mais eu leio, tanto mais me convenço de que tais ‘coincidências’ de forma alguma poderiam ter acontecido por acaso. Mas, à medida que essa convicção aumentava, aumentava também algo mais. Mesmo agora é difícil expressar esse ‘algo mais’ em palavras. Foi uma convulsão intensa e, por vezes, quase de natureza física. Eu literalmente me contorcia devido ao desconforto . . . É possível que, subitamente, sem intenção, tenhamos nos deparado com a prova científica da existência de um Ser Supremo? Foi Deus quem interveio e, assim, providencialmente, esquematizou o cosmos para o nosso benefício?”
Atormentado e horrorizado com essa idéia, Greenstein logo se retratou, reassumiu a sua ortodoxia religiosa-científica, e proclamou: “Deus não é uma explicação.” Deus não é razão válida — a idéia de que Deus existe lhe era tão impalatável que ele não conseguia engoli-la!
Daí, o autor do artigo disse algo que não é comum dizer: “Parece mais razoável presumir que alguma misteriosa propensão se esconde dentro do processo, talvez na ação de um poder inteligente e proposital que ajustou com precisão o Universo em preparação da nossa chegada.”
George Greenstein, professor de Astronomia e Cosmologia, forneceu uma lista mais longa dessas constantes físicas em seu livro The Symbiotic Universe. Na alistagem figuram constantes tão bem ajustadas que, se estivessem desajustadas no mais ínfimo grau, nenhum átomo, nenhuma estrela, nenhum universo jamais poderia existir. Detalhes dessas relações estão alistados no quadro acompanhante. É preciso que existam para que a vida física seja possível. São complexos, e talvez nem todos os leitores os entendam, mas são reconhecidos, além de muitos outros, pelos astrofísicos versados nesses assuntos.
À medida que essa lista aumentava, Greenstein se espantava. Ele disse: “Quantas coincidências! Quanto mais eu leio, tanto mais me convenço de que tais ‘coincidências’ de forma alguma poderiam ter acontecido por acaso. Mas, à medida que essa convicção aumentava, aumentava também algo mais. Mesmo agora é difícil expressar esse ‘algo mais’ em palavras. Foi uma convulsão intensa e, por vezes, quase de natureza física. Eu literalmente me contorcia devido ao desconforto . . . É possível que, subitamente, sem intenção, tenhamos nos deparado com a prova científica da existência de um Ser Supremo? Foi Deus quem interveio e, assim, providencialmente, esquematizou o cosmos para o nosso benefício?”
Atormentado e horrorizado com essa idéia, Greenstein logo se retratou, reassumiu a sua ortodoxia religiosa-científica, e proclamou: “Deus não é uma explicação.” Deus não é razão válida — a idéia de que Deus existe lhe era tão impalatável que ele não conseguia engoli-la!
O que falta: a disposição de encarar fatos impalatáveis
A maioria dos cientistas — e isso inclui a maioria dos cosmólogos — endossa a teoria da evolução. Eles acham impalatáveis quaisquer palavras que atribuam à inteligência e ao objetivo um papel na criação, e se arrepiam diante da simples menção de Deus como Criador. Recusam-se até mesmo a considerar tal heresia. O Salmo 10:4 fala com desmérito da pessoa altiva que “não faz nenhuma pesquisa; todas as suas idéias são: ‘Não há Deus.’” A sua deidade criativa é o Acaso. Mas, à medida que o conhecimento aumenta e a teoria do acaso e da coincidência desmorona sob o crescente peso da evidência, os cientistas recorrem cada vez mais às hipóteses ‘proibidas’ — as de que existe inteligência e projeto no Universo. Veja estes exemplos:
“Evidentemente tem faltado um componente nos estudos cosmológicos. A origem do Universo, assim como a solução do cubo de Rubik, requer uma inteligência”, escreveu o astrofísico Fred Hoyle em seu livro The Intelligent Universe, na página 189.
“Quanto mais eu examino o Universo e estudo os pormenores de sua arquitetura, tanto mais evidência encontro de que o Universo, em certo sentido, deve ter sabido que nós estávamos chegando.” — Disturbing the Universe, de Freeman Dyson, página 250.
“Que particularidades do Universo eram essenciais para o surgimento de criaturas como nós, e será por coincidência, ou por alguma razão mais profunda, que o nosso Universo tem tais particularidades? . . . Existe algum plano mais profundo que garante que o Universo seja feito sob medida para a humanidade?” — Cosmic Coincidences, de John Gribbin e Martin Rees, páginas xiv, 4.
Fred Hoyle também comenta a respeito dessas propriedades na página 220 de seu já mencionado livro: “Tais propriedades parecem fazer parte do tecido do mundo natural, como um fio de felizes acidentes. Mas existem tantas dessas estranhas coincidências, essenciais à vida, que parece ser necessária alguma explicação para justificá-las.”
“O caso não é que apenas o homem seja adaptado ao Universo. O Universo é adaptado ao homem. Imagine um Universo em que uma ou outra das fundamentais constantes da física, não dimensionáveis, sofra de alguma maneira uma pequena porcentagem de alteração. O homem jamais poderia vir a existir nesse Universo. Esse é o ponto central do princípio antrópico. Segundo esse princípio, um fator vitalizador jaz no centro do inteiro mecanismo e projeto do mundo.” — The Anthropic Cosmological Principle, de John Barrow e Frank Tipler, página vii.
“Evidentemente tem faltado um componente nos estudos cosmológicos. A origem do Universo, assim como a solução do cubo de Rubik, requer uma inteligência”, escreveu o astrofísico Fred Hoyle em seu livro The Intelligent Universe, na página 189.
“Quanto mais eu examino o Universo e estudo os pormenores de sua arquitetura, tanto mais evidência encontro de que o Universo, em certo sentido, deve ter sabido que nós estávamos chegando.” — Disturbing the Universe, de Freeman Dyson, página 250.
“Que particularidades do Universo eram essenciais para o surgimento de criaturas como nós, e será por coincidência, ou por alguma razão mais profunda, que o nosso Universo tem tais particularidades? . . . Existe algum plano mais profundo que garante que o Universo seja feito sob medida para a humanidade?” — Cosmic Coincidences, de John Gribbin e Martin Rees, páginas xiv, 4.
Fred Hoyle também comenta a respeito dessas propriedades na página 220 de seu já mencionado livro: “Tais propriedades parecem fazer parte do tecido do mundo natural, como um fio de felizes acidentes. Mas existem tantas dessas estranhas coincidências, essenciais à vida, que parece ser necessária alguma explicação para justificá-las.”
“O caso não é que apenas o homem seja adaptado ao Universo. O Universo é adaptado ao homem. Imagine um Universo em que uma ou outra das fundamentais constantes da física, não dimensionáveis, sofra de alguma maneira uma pequena porcentagem de alteração. O homem jamais poderia vir a existir nesse Universo. Esse é o ponto central do princípio antrópico. Segundo esse princípio, um fator vitalizador jaz no centro do inteiro mecanismo e projeto do mundo.” — The Anthropic Cosmological Principle, de John Barrow e Frank Tipler, página vii.
O Espantoso Universo ‘Está faltando algo’: o quê?
DEPOIS de mirar as estrelas num límpido céu noturno, entramos em casa extasiados, com a mente fervilhando com tanta beleza e profusão de perguntas. Por que existe o Universo? De onde se originou? Qual é o seu destino? São perguntas que muitos tentam responder.
Depois de cinco anos de pesquisas em cosmologia, que o levou a conferências científicas e centros de pesquisa em todo o globo, o redator de ciências Dennis Overbye falou de uma conversa que teve com o mundialmente famoso físico Stephen Hawking: “No fim, o que eu queria saber de Hawking é o que eu sempre quis saber de Hawking: para onde vamos ao morrer?”
Apesar do tom irônico, essas palavras revelam muito a respeito da nossa era. As indagações não são tanto a respeito das próprias estrelas ou das teorias e conceitos conflitantes dos cosmólogos que as estudam. As pessoas ainda anseiam respostas a perguntas básicas que perseguem a humanidade há milênios: por que existimos? Existe Deus? Para onde vamos ao morrer? Onde estão as respostas a essas perguntas? Encontram-se nas estrelas?
Outro redator de ciências, John Boslough, disse que, com o abandono da religião por parte das pessoas, os cientistas, tais como os cosmólogos, tornaram-se “o sacerdócio perfeito para uma era secularizada. Eles, não os líderes religiosos, seriam os que agora revelariam todos os segredos do Universo, ponto por ponto, não em forma de epifania espiritual, mas em forma de equações obscuras para todos, menos para os ungidos [os cientistas]”. Mas revelarão eles todos os segredos do Universo e responderão a todas as perguntas que por eras acossam a humanidade?
O que estão os cosmólogos revelando agora? A maioria defende alguma versão da “teologia” da “grande explosão”, que se tornou a religião secular do nosso tempo, embora discutam detalhes. “Todavia”, observou Boslough, “no contexto de novas e contraditórias observações, a teoria da ‘grande explosão’ começa a parecer cada vez mais uma descrição excessivamente simplista na busca de uma explicação para a criação. Em princípios dos anos 90, a teoria da ‘grande explosão’ tornou-se . . . cada vez mais incapaz de responder às perguntas mais básicas”. Ele acrescentou que “não poucos teóricos emitem a opinião de que não durará nem até o fim dos anos 90”.
Talvez algumas das conjecturas atuais da cosmologia revelem ser corretas, talvez não — assim como talvez realmente existam planetas coalescendo, ou se fundindo, no brilho espectral da nebulosa de Órion, talvez não. O fato inegável é que ninguém na Terra sabe isso ao certo. As teorias são muitas, mas os observadores sinceros endossam a observação arguta de Margaret Geller, de que apesar de todo o palavreado, parece estar faltando algo fundamental no entendimento atual do cosmos.
Depois de cinco anos de pesquisas em cosmologia, que o levou a conferências científicas e centros de pesquisa em todo o globo, o redator de ciências Dennis Overbye falou de uma conversa que teve com o mundialmente famoso físico Stephen Hawking: “No fim, o que eu queria saber de Hawking é o que eu sempre quis saber de Hawking: para onde vamos ao morrer?”
Apesar do tom irônico, essas palavras revelam muito a respeito da nossa era. As indagações não são tanto a respeito das próprias estrelas ou das teorias e conceitos conflitantes dos cosmólogos que as estudam. As pessoas ainda anseiam respostas a perguntas básicas que perseguem a humanidade há milênios: por que existimos? Existe Deus? Para onde vamos ao morrer? Onde estão as respostas a essas perguntas? Encontram-se nas estrelas?
Outro redator de ciências, John Boslough, disse que, com o abandono da religião por parte das pessoas, os cientistas, tais como os cosmólogos, tornaram-se “o sacerdócio perfeito para uma era secularizada. Eles, não os líderes religiosos, seriam os que agora revelariam todos os segredos do Universo, ponto por ponto, não em forma de epifania espiritual, mas em forma de equações obscuras para todos, menos para os ungidos [os cientistas]”. Mas revelarão eles todos os segredos do Universo e responderão a todas as perguntas que por eras acossam a humanidade?
O que estão os cosmólogos revelando agora? A maioria defende alguma versão da “teologia” da “grande explosão”, que se tornou a religião secular do nosso tempo, embora discutam detalhes. “Todavia”, observou Boslough, “no contexto de novas e contraditórias observações, a teoria da ‘grande explosão’ começa a parecer cada vez mais uma descrição excessivamente simplista na busca de uma explicação para a criação. Em princípios dos anos 90, a teoria da ‘grande explosão’ tornou-se . . . cada vez mais incapaz de responder às perguntas mais básicas”. Ele acrescentou que “não poucos teóricos emitem a opinião de que não durará nem até o fim dos anos 90”.
Talvez algumas das conjecturas atuais da cosmologia revelem ser corretas, talvez não — assim como talvez realmente existam planetas coalescendo, ou se fundindo, no brilho espectral da nebulosa de Órion, talvez não. O fato inegável é que ninguém na Terra sabe isso ao certo. As teorias são muitas, mas os observadores sinceros endossam a observação arguta de Margaret Geller, de que apesar de todo o palavreado, parece estar faltando algo fundamental no entendimento atual do cosmos.
segunda-feira, 6 de setembro de 2010
O Sol Tremulante
O Dr. Bernard Durney, um dos diretores de pesquisas, ofereceu-se gentilmente a responder a algumas perguntas sobre o sol. Ele explicou que está trabalhando no campo da sismologia solar. Precisávamos de uma explicação do que isso significava. Parece que o primeiro lugar em que isso foi estudado foi aqui, no Pico de Sacramento. Explicou: “O sol não só gira em torno de seu eixo, mas move-se de muitas outras formas, que podem ser estudadas por se enfocar constantemente sua superfície e ver as mudanças que ocorrem. À base de tais mudanças, podemos formular idéias sobre o que pode estar ocorrendo no interior do sol, e então planejar estudos para confirmar ou refutar nossas idéias.”
“Por volta de 1970”, prosseguiu, “predisse-se uma tremulação, ou abalo, do sol. É bem parecido à tremulação, ou vibração, que ocorre quando se dobra um grande sino. A pessoa também pode pensar na ilustração de uma pedrinha jogada num pequeno lago, e como isso faz com que a inteira superfície do pequeno lago seja afetada, à medida que as ondinhas cruzam o lago a partir do ponto de impacto. A diferença é que as ondas solares percorrem o sol em todas as direções.”
Parecia que tais vibrações se originavam em diferentes níveis, algumas abaixo da superfície e outras de partes mais profundas do sol. Graças a tais estudos, sabe-se que o sol se expande ligeiramente e então se contrai de novo, cerca de uma vez por hora, como se estivesse respirando. Um pesquisador observou pela primeira vez tais movimentos do sol em 1975. Em 1976, cientistas russos também informaram ter observado a elevação e o rebaixamento da superfície do sol. Não foi senão em 1979-80 que tal vibração foi confirmada, em parte no Observatório do Pico de Sacramento.
“Na realidade”, prosseguiu o Dr. Durney, “o sol apresenta muitos movimentos incomuns. Visto que tudo no sol é gasoso, partes da superfície do sol podem girar mais rápido do que outras. . . Por enfocar continuamente o sol, como fazemos aqui no observatório de Sunspot, podemos determinar como está girando o interior do sol. . . . Visto que o sol gira mais rápido no seu equador, muitas misturas ocorrem na superfície, e isto provoca muitos fenômenos estranhos. Este movimento incomum cria campos magnéticos bem nas profundezas do sol, que flutuam para a superfície. As manchas solares são uma manifestação destes campos magnéticos.”
“Por volta de 1970”, prosseguiu, “predisse-se uma tremulação, ou abalo, do sol. É bem parecido à tremulação, ou vibração, que ocorre quando se dobra um grande sino. A pessoa também pode pensar na ilustração de uma pedrinha jogada num pequeno lago, e como isso faz com que a inteira superfície do pequeno lago seja afetada, à medida que as ondinhas cruzam o lago a partir do ponto de impacto. A diferença é que as ondas solares percorrem o sol em todas as direções.”
Parecia que tais vibrações se originavam em diferentes níveis, algumas abaixo da superfície e outras de partes mais profundas do sol. Graças a tais estudos, sabe-se que o sol se expande ligeiramente e então se contrai de novo, cerca de uma vez por hora, como se estivesse respirando. Um pesquisador observou pela primeira vez tais movimentos do sol em 1975. Em 1976, cientistas russos também informaram ter observado a elevação e o rebaixamento da superfície do sol. Não foi senão em 1979-80 que tal vibração foi confirmada, em parte no Observatório do Pico de Sacramento.
“Na realidade”, prosseguiu o Dr. Durney, “o sol apresenta muitos movimentos incomuns. Visto que tudo no sol é gasoso, partes da superfície do sol podem girar mais rápido do que outras. . . Por enfocar continuamente o sol, como fazemos aqui no observatório de Sunspot, podemos determinar como está girando o interior do sol. . . . Visto que o sol gira mais rápido no seu equador, muitas misturas ocorrem na superfície, e isto provoca muitos fenômenos estranhos. Este movimento incomum cria campos magnéticos bem nas profundezas do sol, que flutuam para a superfície. As manchas solares são uma manifestação destes campos magnéticos.”
Cúpula de Celeiro
Ao voltarmos para nosso carro, passamos por um prédio incomum que, para nós, se parecia com um silo redondo. E era isso exatamente que ele era! É chamado de Cúpula de Celeiro e foi adquirido da “Sears Roebuck and Company” nos primeiros dias do observatório; foi modificado para abrigar o primeiro telescópio de Sunspot. Naquele tempo, planejavam-se as viagens espaciais, e havia necessidade de informações sobre como o sol influía na atmosfera da Terra, especialmente ao criar distúrbios que poderiam ser causados pela atividade solar incomum.
Mais tarde, em 1957, montou-se uma organização não-lucrativa, a AURA (sigla, em inglês, da Associação de Universidades Para Pesquisas Astronômicas, Inc.) em relação com o Observatório Nacional do Pico Kitt, em Tucson, Arizona, EUA; o Observatório Interamericano de Cerro Tololo, em La Serena, no Chile; e o Instituto de Ciências do Telescópio Espacial, em Baltimore, Maryland, EUA. A AURA achava que, por partilhar cientistas e informações, todos poderiam obter mais entendimento sobre o sol. Estávamos começando a ver que este observatório isolado tinha conexões com várias partes da Terra.
Mais tarde, em 1957, montou-se uma organização não-lucrativa, a AURA (sigla, em inglês, da Associação de Universidades Para Pesquisas Astronômicas, Inc.) em relação com o Observatório Nacional do Pico Kitt, em Tucson, Arizona, EUA; o Observatório Interamericano de Cerro Tololo, em La Serena, no Chile; e o Instituto de Ciências do Telescópio Espacial, em Baltimore, Maryland, EUA. A AURA achava que, por partilhar cientistas e informações, todos poderiam obter mais entendimento sobre o sol. Estávamos começando a ver que este observatório isolado tinha conexões com várias partes da Terra.
Fazer o Sol “Parar”
Numa pequena sala de recepção, diagramas coloridos explicavam o que estava sendo estudado, e foi interessante ver que este complexo de edifícios é dedicado ao estudo do sol. Perguntamos a um dos cientistas que trabalham ali se este era um projeto para se saber como explorar a energia solar. Ele explicou que não faziam esse tipo de estudo, mas que se tratava dum projeto de pesquisas básicas para colher informações sobre o sol e seu efeito sobre a atmosfera terrestre e sobre o espaço no sistema solar. Os cientistas também estudam o interior do sol, por observarem constantemente sua superfície.
Nosso guia explicou que o observatório estava situado ali porque o ar seco da montanha e a ausência de poluição o tornavam um bom local. Estabelecido em 1951, era um dos primeiros do gênero, construídos nos Estados Unidos, dedicados ao estudo do sol. Um diagrama próximo mostrava-nos que esta grande torre se eleva 41 metros acima do solo, mas que outros 65 metros do telescópio estão situados abaixo do nível do chão. Assim, o telescópio possui um total de uns 100 metros, a dimensão dum campo de futebol! Existe um vácuo quase total no interior do tubo do telescópio, de modo que, quando a luz solar entra, ela não é distorcida pelo ar aquecido. Isto resulta em incomum clareza das imagens refletidas, fornecendo aos pesquisadores vistas notáveis da superfície do sol.
O inteiro telescópio (que pesa mais de 250 toneladas) é suspenso por um suporte que flutua em mercúrio, permitindo que o telescópio gire de modo livre, a fim de compensar a rotação da Terra. Assim, o telescópio pode visar o sol durante longos períodos, de modo que o sol efetivamente ‘fica parado’ em relação ao telescópio. Isto se destina à observação e à fotografia de pequeníssimas características da superfície do sol, a fotosfera, e da atmosfera inferior do sol, a cromosfera.
Nosso guia explicou que o observatório estava situado ali porque o ar seco da montanha e a ausência de poluição o tornavam um bom local. Estabelecido em 1951, era um dos primeiros do gênero, construídos nos Estados Unidos, dedicados ao estudo do sol. Um diagrama próximo mostrava-nos que esta grande torre se eleva 41 metros acima do solo, mas que outros 65 metros do telescópio estão situados abaixo do nível do chão. Assim, o telescópio possui um total de uns 100 metros, a dimensão dum campo de futebol! Existe um vácuo quase total no interior do tubo do telescópio, de modo que, quando a luz solar entra, ela não é distorcida pelo ar aquecido. Isto resulta em incomum clareza das imagens refletidas, fornecendo aos pesquisadores vistas notáveis da superfície do sol.
O inteiro telescópio (que pesa mais de 250 toneladas) é suspenso por um suporte que flutua em mercúrio, permitindo que o telescópio gire de modo livre, a fim de compensar a rotação da Terra. Assim, o telescópio pode visar o sol durante longos períodos, de modo que o sol efetivamente ‘fica parado’ em relação ao telescópio. Isto se destina à observação e à fotografia de pequeníssimas características da superfície do sol, a fotosfera, e da atmosfera inferior do sol, a cromosfera.
Um telescópio incomum desvenda os mistérios do sol
PASSÁVAMOS um dia fora, fazendo um piquenique na fresca Floresta Nacional de Lincoln, no sul do Novo México, EUA, tentando escapar um pouco do calor do deserto, quando vimos uma placa que indicava o Observatório do Pico de Sacramento, em Sunspot, próximo de Cloudcroft, Novo México. Suscitou-se então nossa curiosidade, e dirigimo-nos de carro para Sunspot.
Ninguém de nosso pequeno grupo estava acostumado à altitude de 2.800 metros, e todos ficamos com a respiração ofegante, ao subirmos pela trilha para visitar os telescópios alojados no pico, em prédios de formato esquisito. Esperávamos encontrar um prédio com cúpula arredondada, de modo que não ficamos desapontados quando vimos a Cúpula Hilltop (Topo da Colina), mas verificamos que não se permitia a entrada de visitantes. Daí, vimos um prédio de aparência estranha.
Era um alto prédio triangular, de base estreita, que se erguia do solo e estava aberto aos visitantes. (Veja foto, na página seguinte.) Logo nos achávamos num laboratório que abrigava longo telescópio suspenso num suporte no topo da torre bem acima de nós. Letreiros avisavam para não se pisar na plataforma, a fim de não se desequilibrar o instrumento.
Ninguém de nosso pequeno grupo estava acostumado à altitude de 2.800 metros, e todos ficamos com a respiração ofegante, ao subirmos pela trilha para visitar os telescópios alojados no pico, em prédios de formato esquisito. Esperávamos encontrar um prédio com cúpula arredondada, de modo que não ficamos desapontados quando vimos a Cúpula Hilltop (Topo da Colina), mas verificamos que não se permitia a entrada de visitantes. Daí, vimos um prédio de aparência estranha.
Era um alto prédio triangular, de base estreita, que se erguia do solo e estava aberto aos visitantes. (Veja foto, na página seguinte.) Logo nos achávamos num laboratório que abrigava longo telescópio suspenso num suporte no topo da torre bem acima de nós. Letreiros avisavam para não se pisar na plataforma, a fim de não se desequilibrar o instrumento.
quarta-feira, 1 de setembro de 2010
Cygnus A — um buraco negro supermaciço?
Há outra região misteriosa na constelação de Cygnus. Visualmente, percebe-se apenas a mancha bem pálida de uma galáxia distante, mas ela emite algumas das mais fortes ondas de rádio detectadas no céu. É chamada de Cygnus A e, desde a sua descoberta, há mais de 50 anos, ela intriga os cientistas.
Imaginar as dimensões de Cygnus A é atordoante. Cygnus X-1 está dentro da nossa galáxia, a alguns milhares de anos-luz, ao passo que Cygnus A, segundo se pensa, está a centenas de milhões de anos-luz de distância. Embora Cygnus X-1 e sua companheira visível estejam apenas a cerca de um minuto-luz distantes uma da outra, as colunas formadas pelos dois jatos de ondas de rádio de Cygnus A estão a centenas de milhares de anos-luz distantes uma da outra. Algo no centro de Cygnus A evidentemente tem disparado esses intensos jatos de energia em direções opostas durante centenas de milhares ou até milhões de anos, como uma espécie de arma laser cósmica. Detalhados mapas de rádio do centro de Cygnus A revelam que, em comparação com os jatos, a “arma laser” é bem pequena, com um tamanho de menos de um mês-luz. Se ela tivesse oscilado durante todo esse tempo, os raios sairiam tortos. Mas os jatos misteriosos são perfeitamente retilíneos, como se a “arma laser” que os dispara tivesse sido estabilizada por um enorme giroscópio.
Por que isso acontece? “Entre as dezenas de idéias propostas até o início dos anos 80 para explicar a fonte de força central”, escreve o professor Kip S. Thorne, “apenas uma incluía um extraordinário giroscópio de vida longa, tamanho de menos de um mês-luz e capacidade de emitir jatos poderosos. Essa idéia única era um buraco negro gigante e rotacional”.
Imaginar as dimensões de Cygnus A é atordoante. Cygnus X-1 está dentro da nossa galáxia, a alguns milhares de anos-luz, ao passo que Cygnus A, segundo se pensa, está a centenas de milhões de anos-luz de distância. Embora Cygnus X-1 e sua companheira visível estejam apenas a cerca de um minuto-luz distantes uma da outra, as colunas formadas pelos dois jatos de ondas de rádio de Cygnus A estão a centenas de milhares de anos-luz distantes uma da outra. Algo no centro de Cygnus A evidentemente tem disparado esses intensos jatos de energia em direções opostas durante centenas de milhares ou até milhões de anos, como uma espécie de arma laser cósmica. Detalhados mapas de rádio do centro de Cygnus A revelam que, em comparação com os jatos, a “arma laser” é bem pequena, com um tamanho de menos de um mês-luz. Se ela tivesse oscilado durante todo esse tempo, os raios sairiam tortos. Mas os jatos misteriosos são perfeitamente retilíneos, como se a “arma laser” que os dispara tivesse sido estabilizada por um enorme giroscópio.
Por que isso acontece? “Entre as dezenas de idéias propostas até o início dos anos 80 para explicar a fonte de força central”, escreve o professor Kip S. Thorne, “apenas uma incluía um extraordinário giroscópio de vida longa, tamanho de menos de um mês-luz e capacidade de emitir jatos poderosos. Essa idéia única era um buraco negro gigante e rotacional”.
Viagem a um buraco negro
Imagine que você pudesse viajar até Cygnus X-1. Presumindo que se trata mesmo de um buraco negro, provavelmente veria algo como se vê na ilustração da página 17. A estrela grande é a HDE 226868. Ela tem milhões de quilômetros de diâmetro, ao passo que o buraco negro talvez tenha só uns 60 quilômetros de diâmetro. O pontinho preto no centro do redemoinho de gás incandescente é o horizonte de eventos, ou superfície, do buraco negro. Mas não é uma superfície sólida; parece mais uma sombra. É o limite da região na qual a gravidade ao redor do buraco negro é tão forte que nada, nem a luz, consegue escapar. Muitos cientistas acham que dentro do horizonte de eventos, no centro do buraco negro, existe um ponto de volume zero e densidade infinita, conhecido como singularidade, no qual toda a matéria do buraco negro desapareceu.
O buraco negro está sugando as camadas externas de gás da estrela companheira. O gás da estrela forma um disco incandescente à medida que gira cada vez mais rápido numa espiral, aquecendo-se pelo atrito ao redor do buraco negro. Esse disco de gás superaquecido produz raios X às bordas do buraco negro, quando a gravidade intensa acelera o gás a velocidades incríveis. Naturalmente, depois que o gás cai no buraco negro, nem os raios X — nem coisa alguma — conseguem escapar.
Observar Cygnus X-1 é um verdadeiro espetáculo, mas não chegue perto demais! Além dos mortíferos raios X, a gravidade também é perigosa. Na Terra, existe uma pequena diferença, quando estamos de pé, entre a força da gravidade que atua sobre a nossa cabeça e a que atua sobre os pés. Essa diferença cria um pequeno puxão imperceptível. Mas em Cygnus X-1 essa pequena diferença é multiplicada 150 bilhões de vezes, criando uma força que esticaria o nosso corpo, como se mãos invisíveis puxassem os pés para um lado e a cabeça para outro.
O buraco negro está sugando as camadas externas de gás da estrela companheira. O gás da estrela forma um disco incandescente à medida que gira cada vez mais rápido numa espiral, aquecendo-se pelo atrito ao redor do buraco negro. Esse disco de gás superaquecido produz raios X às bordas do buraco negro, quando a gravidade intensa acelera o gás a velocidades incríveis. Naturalmente, depois que o gás cai no buraco negro, nem os raios X — nem coisa alguma — conseguem escapar.
Observar Cygnus X-1 é um verdadeiro espetáculo, mas não chegue perto demais! Além dos mortíferos raios X, a gravidade também é perigosa. Na Terra, existe uma pequena diferença, quando estamos de pé, entre a força da gravidade que atua sobre a nossa cabeça e a que atua sobre os pés. Essa diferença cria um pequeno puxão imperceptível. Mas em Cygnus X-1 essa pequena diferença é multiplicada 150 bilhões de vezes, criando uma força que esticaria o nosso corpo, como se mãos invisíveis puxassem os pés para um lado e a cabeça para outro.
Cygnus X-1 — um buraco negro?
Desde os anos 60, os astrônomos se interessam por uma determinada região da constelação de Cygnus. Observatórios orbitais colocados acima da atmosfera da Terra detectaram uma fonte poderosa de raios X nessa região, chamada de Cygnus X-1.
Há muito tempo os cientistas sabem que, quanto mais quente um objeto, mais energia (de comprimentos de ondas eletromagnéticas mais curtas e mais energéticas) ele emite. Se aquecermos um pedaço de ferro numa fornalha bem quente, primeiro ele fica incandescente, vermelho, depois amarelo e, daí, branco, à medida que o ferro fica mais quente. As estrelas são como barras de ferro. Estrelas relativamente frias, com cerca de 3.000 K, têm uma cor avermelhada, ao passo que uma estrela amarela, como o Sol, tem uma temperatura superficial perto de 6.000 K. Mas seria necessário que os gases estelares fossem aquecidos a temperaturas de milhões de graus kelvin para produzir os raios X que vêm de Cygnus X-1. Nenhuma estrela tem uma temperatura de superfície tão alta.
Nas vizinhanças de Cygnus X-1, os astrônomos encontraram uma estrela com temperatura de superfície estimada em 30.000 K, muito quente, sim, mas nem perto da temperatura necessária para produzir os raios X. Essa estrela, catalogada como HDE 226868, tem calculadamente 30 vezes a massa do Sol e está a 6.000 anos-luz da Terra. Essa supergigante tem uma companheira, e elas rodopiam uma ao redor da outra numa valsa orbital a cada 5,6 dias. Certos cientistas calculam que a companheira está a poucos milhões de quilômetros da HDE 226868, e que tem massa umas dez vezes maior do que a do Sol. Mas tem uma característica muito estranha: é invisível. Normalmente uma estrela tão grande não seria invisível a essa distância da Terra. Um objeto com tamanha massa e que parece emitir raios X, mas nenhuma luz visível, é um bom candidato a buraco negro, dizem os cientistas.
Há muito tempo os cientistas sabem que, quanto mais quente um objeto, mais energia (de comprimentos de ondas eletromagnéticas mais curtas e mais energéticas) ele emite. Se aquecermos um pedaço de ferro numa fornalha bem quente, primeiro ele fica incandescente, vermelho, depois amarelo e, daí, branco, à medida que o ferro fica mais quente. As estrelas são como barras de ferro. Estrelas relativamente frias, com cerca de 3.000 K, têm uma cor avermelhada, ao passo que uma estrela amarela, como o Sol, tem uma temperatura superficial perto de 6.000 K. Mas seria necessário que os gases estelares fossem aquecidos a temperaturas de milhões de graus kelvin para produzir os raios X que vêm de Cygnus X-1. Nenhuma estrela tem uma temperatura de superfície tão alta.
Nas vizinhanças de Cygnus X-1, os astrônomos encontraram uma estrela com temperatura de superfície estimada em 30.000 K, muito quente, sim, mas nem perto da temperatura necessária para produzir os raios X. Essa estrela, catalogada como HDE 226868, tem calculadamente 30 vezes a massa do Sol e está a 6.000 anos-luz da Terra. Essa supergigante tem uma companheira, e elas rodopiam uma ao redor da outra numa valsa orbital a cada 5,6 dias. Certos cientistas calculam que a companheira está a poucos milhões de quilômetros da HDE 226868, e que tem massa umas dez vezes maior do que a do Sol. Mas tem uma característica muito estranha: é invisível. Normalmente uma estrela tão grande não seria invisível a essa distância da Terra. Um objeto com tamanha massa e que parece emitir raios X, mas nenhuma luz visível, é um bom candidato a buraco negro, dizem os cientistas.
Os cientistas encontraram mesmo buracos negros?
PARECE ficção científica: estrelas anteriormente brilhantes tornam-se invisíveis, esmagadas pela própria força gravitacional e nada, nem a luz, consegue escapar delas. Muitos astrônomos crêem que esses buracos negros devem ser bem comuns no Universo. Gostaria de saber mais sobre eles? Vamos começar por uma bela constelação setentrional chamada Cygnus, ou seja, “Cisne”.
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