Coisas Estranhas que Acontecem no Espaço

julho 06, 2022

Coisas Estranhas que Acontecem no Espaço

Cinco coisas estranhas que acontecem no espaço sideral.

Não é preciso ser um cientista de foguetes para saber que o espaço é estranho. Mas o quão estranho pode surpreendê-lo. O espaço é dominado por forças eletromagnéticas invisíveis que normalmente não sentimos. Também está cheio de tipos bizarros de matéria que nunca experimentamos na Terra.

Aqui estão cinco coisas sobrenaturais que acontecem quase exclusivamente no espaço sideral.

1. PLASMA

Na Terra, a matéria normalmente assume um de três estados: sólido, líquido e gasoso. Mas no espaço 99,9% da matéria está em forma totalmente diferente - plasma. Feita de íons e elétrons soltos, esta substância está em um estado supercarregado além do gás que é criado quando a matéria é aquecida a temperaturas extremas ou dobrada com uma forte corrente elétrica.

Embora raramente interajamos com o plasma, o vemos o tempo todo. Todas as estrelas no céu noturno, incluindo o Sol, são feitas principalmente de plasma. Ele até aparece ocasionalmente na Terra na forma de relâmpagos e em letreiros de neon.

Em comparação com o gás onde as partículas individuais se movem caoticamente, o plasma pode agir coletivamente, como uma equipe. Ele conduz eletricidade e é influenciado por campos eletromagnéticos - que operam sob a mesma força que mantém os imãs em sua geladeira. Esses campos podem controlar os movimentos de partículas carregadas no plasma e criar ondas que aceleram as partículas a velocidades imensas.

O espaço está repleto de campos magnéticos invisíveis que moldam os caminhos do plasma. Em torno da Terra o mesmo campo magnético que faz as bússolas apontar para o norte direciona o plasma através do espaço ao redor do nosso planeta.

No Sol, os campos magnéticos lançam explosões solares e arrotos diretos de plasma, conhecidos como vento solar, que viajam por todo o sistema solar. Quando o vento solar atinge a Terra, ele pode impulsionar processos energéticos, como as auroras e o clima espacial, que, se fortes o suficiente, pode danificar satélites e telecomunicações.

Esta ejeção de massa coronal, uma enorme explosao de plasma da superfície solar, foi capturada pela missão SOHO da ESA/NASA. Créditos: ESA/NASA/SOHO

2. Temperaturas extremas

Da Sibéria ao Saara, a Terra experimenta uma ampla gama de temperaturas. Existem registros de até 134°F a até 120°F (57°C a -89°C). Mas o que consideramos extremo na Terra é mediano no espaço. Mercúrio tem dias em torno de 840°F (449°C) e noites frias tão baixas quanto -275°F (-171°C). E no próprio espaço algumas espaçonaves experimentam diferenças de temperaturas de 60°F (33°C) apenas entre seus lados iluminados pelo sol e os sombreados. Seria como tomar um copo d'água na sombra em um dia quente de verão. A Parker Solar Probe da NASA, a espaçonave mais próxima do Sol, experimenta diferenças de temperatura acima de 2.000 graus.

O satélites e instrumentos que a NASA envia ao espaço são cuidadosamente projetados para resistir a esses extremos. O Solar Dynamics Observatory por exemplo, passa a maior parte do tempo sob a luz direta do Sol, mas algumas vezes por ano, sua órbita passa para a sombra da Terra. Durante esta conjunção cósmica, também conhecida como eclipse, a temperatura dos painéis solares voltados para o Sol cai 371°F (158°C). Os aquecedores de bordo, no entanto, são ligados para manter os componentes eletrônicos e os instrumentos seguros, permitindo apenas uma queda de meio grau.

Da mesma forma, os trajes dos astronautas são feitos para resistir a temperaturas de -250°F a 250°F (-175°C a 121°C). Os trajes são brancos para refletir a luz do sol, e aquecedores são colocados em todo o interior para manter os astronautas aquecidos no escuro. Eles também são projetados para fornecer pressão e oxigênio consistentes e resistir a danos de micrometeoritos e a radiação ultravioleta do sol.

Uma animação da Parker Solar Probe da NASA passando perto do Sol. Conforme a Parker gira em torno do Sol, ela gira para manter os instrumentos sensíveis à temperatura atrás de uma blindagem composta de 4,5 polegadas de espessura projetada para resistir a temperaturas próximas a 2.500° F (1.371° C). À sombra da proteção, o resto dos instrumentos ficará próximo à temperatura ambiente. Créditos: Goddard Space Flight Center/ Estúdio de Visualização Científica da NASA

3. Cosmic Alchemy

No momento, o Sol está transformando hidrogênio em hélio em seu núcleo. Este processo de juntar átomos sob imensa pressão e temperatura, forjando novos elementos, é chamado de fusão.

Quando o universo nasceu, ele continha principalmente hidrogênio e hélio, além de alguns elementos leves. A fusão de estrelas e supernovas desde então forneceu ao cosmos mais de 80 elementos, alguns dos quais tornam a vida possível.

O Sol e outras estrelas são excelentes máquinas de fusão. A cada segundo, o Sol funde cerca de 600 milhões de toneladas métricas de hidrogênio - essa é a massa da Grande Pirâmide de Gizé 102 vezes!

Junto com a criação de novos elementos, a fusão libera enormes quantidades de energia e partículas de luz chamadas fótons. Esses fótons levam cerca de 250.000 anos para percorrerem seu caminho de 434.000 milhas (cerca de 700.000 quilômetros), para alcançar a superfície visível do Sol a partir do núcleo. Depois disso, a luz leva apenas oito minutos para viajar os 93 milhões de milhas (150 milhões de quilômetros) até a Terra.

A fissão, reação nuclear oposta que divide os elementos pesados em menores, foi demonstrada pela primeira vez em laboratórios na década de 1930 e é usada hoje em usinas nucleares. A energia liberada na fissão pode criar um estrondo cataclísmico. Mas, para uma determinada quantidade de massa, ainda é várias vezes menor do que a energia criada com a fusão. No entanto, os cientistas ainda não descobriram como controlar o plasma de forma a produzir energia a partir das reações de fusão.

A cada segundo, o Sol funde cerca de 600 milhões de toneladas métricas de hidrogênio. Essa é a massa de 102 grandes pirâmides de Gizé, 1.812 edifícios Empire State ou quase todos os peixes da Terra, segundo algumas estimativas.

A fusão nuclear é o processo no qual elementos leves são comprimidos sob imensa pressão e temperatura em novos elementos mais pesados. Créditos: Goddard Space Flight Center/ CILab da NASA

4. Explosões magnéticas

Todos os dias, o espaço ao redor da Terra explode com explosões gigantes. Quando o vento solar, o fluxo de partículas carregadas do Sol, se choca contra o ambiente magnético que protege a Terra - a magnetosfera - ele confunde o Sol e os campos magnéticos da Terra. Eventualmente, as linhas do campo magnético se ajustam e se realinham, atirando para longe as partículas carregadas próximas. Este evento explosivo é conhecido como reconexão magnética.

Embora não possamos ver a reconexão magnética com nossos próprios olhos, podemos ver seus efeitos. Ocasionalmente, algumas das partículas perturbadas se derramam na atmosfera superior da Terra, onde acendem as auroras.

A reconexão magnética acontece em todo o universo, onde quer que haja campos magnéticos tortuosos. Missões da NASA como a missão multiescala magnetosférica medem eventos de reconexão ao redor da Terra, o que ajuda aos cientistas entender a reconexão onde é mais difícil estudar, como em erupções no Sol, em áreas ao redor de buracos negros e ao redor de outras estrelas.

Enormes explosões invisíveis ocorrem constantemente no espaço ao redor da Terra. Essas explosões são o resultado de linhas do campo magnético retorcidas que se encaixam e se realinham, lançando partículas pelo espaço. Créditos: Goddard Space Flight Center / CILab da NASA

5. Choques supersônicos

Na Terra, uma maneira fácil de transferir energia é empurrar algo. Isso geralmente acontece por meio de colisões, como quando o vento faz as árvores balançarem. Mas no espaço sideral, as partículas podem transferir energia sem nem mesmo se tocar. Essa estranha transferência ocorre em estruturas invisíveis conhecidas como choques.

Nos choques, a energia é transferida por meio de ondas de plasma e campos elétricos e magnéticos. Imagine as partículas como um bando de pássaros voando juntos. Se um vento de cauda aumentar e empurrar os pássaros, eles voarão mais rápido, embora não pareça que nada os esteja impulsionando para frente. As partículas se comportam da mesma maneira quando de repente encontram um campo magnético. O campo magnético pode essencialmente dar-lhes um impulso para a frente.

Ondas de choque podem se formar quando as coisas se movem em velocidades supersônicas - mais rápido do que a velocidade do som. Se um fluxo supersônico encontra um objeto estacionário, ele forma o que é conhecido como choque de proa, não muito diferente da onda de proa que é criada na proa de um barco ancorado em um riacho veloz. Um desses choques de proa é criado pelo vento solar ao entrar no campo magnético da Terra.

Os choques aparecem em outras partes do espaço, como em torno de supernovas ativas ejetando nuvens de plasma. Em casos raros, choques podem ser criados temporariamente na Terra. Isso acontece quando as balas e os aviões viajam mais rápido do que a velocidade do som.

Todos os cindo fenômenos estranhos são comuns no espaço. Embora alguns possam ser reproduzidos em situações especiais em laboratório, a maioria deles não podem ser encontrados em circunstâncias normais aqui na Terra. A NASA estuda essas coisas estranhas no espaço para que os cientistas possam analisar suas propriedades, fornecendo uma visão sobre a complexa física que fundamenta o funcionamento do nosso universo.

Fonte: NASA.GOV

Créditos: NASA's Goddard Space Flight Center

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/five-weird-things-that-happen-in-outer-space

Nota: Texto original em inglês publicado em 9 de dezembro de 2021

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