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Sábado, Maio 21, 2022

A verdadeira ciência por trás de ‘Não olhe para cima’ | Ciência

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Cometa Rumo à Terra

Ao longo da história do nosso planeta, os principais impactos de cometas e asteróides são abundantes.
Science Photo Library – Andrzej Wojcicki via Getty Images

Não é uma questão de se, mas quando: eventualmente, os astrônomos descobrirão um objeto celestial em uma trajetória ligada à Terra. Pode ser um asteróide – um grande pedaço de rocha orbitando o sol na parte interna do sistema solar – ou pode ser um cometa, contendo gelo e rocha, e normalmente se movendo em uma órbita mais lenta e oval . Para ser bem claro, nenhum asteróide ou cometa é conhecido por apresentar qualquer perigo. No entanto, vale a pena estar preparado, dada a devastação que tal impacto traria.

“Mesmo um asteróide relativamente pequeno, digamos 150 metros de diâmetro [about 500 feet] poderia destruir uma grande cidade ”, diz Leslie Looney, astrônomo da Universidade de Illinois, Urbana-Champaign.

O drama de tal colisão cósmica não foi perdido em Hollywood, cuja última oferta sobre o assunto, Não olhe para cima, envolve um cometa assassino ligado à Terra. A sátira cômica sombria da mente de Adam McKay, o escritor e diretor de The Big Short e Vice, chega aos cinemas em 10 de dezembro e chega à Netflix em 24 de dezembro. Aqueles que se lembram de 1998 podem se lembrar de preços exagerados, como Armagedom, ou o algo mais cientificamente plausível Impacto profundo, que compartilhou uma premissa do fim do mundo amplamente semelhante.

Para Hollywood, cometas e asteróides rebeldes são dispositivos de enredo, mas astrônomos e físicos levam a ameaça muito a sério. Os cientistas consideraram uma série de estratégias para lidar com esse objeto, caso alguma fosse detectada. Na verdade, Missão DART da NASA (Double Asteroid Redirection Test), que foi lançado em 23 de novembro, é a primeira espaçonave projetada para colidir com um asteróide para ver como a órbita do objeto é afetada.

No próximo outono, a espaçonave DART, do tamanho de uma máquina de venda automática, chegará a Didymos e Dimorphos, um sistema de asteróides duplo que gira em torno do Sol entre as órbitas da Terra e de Marte (embora em seu ponto mais distante, na verdade está um pouco além do Planeta vermelho). A espaçonave terá como alvo Dimorphos, o menor dos dois com cerca de 525 pés de diâmetro (um pouco mais largo do que a maior das pirâmides egípcias). O impacto está previsto para alterar ligeiramente a órbita do objeto, fazendo-o girar um pouco mais rápido em torno de Didymos. Todo o caso será monitorado de perto por um pequeno satélite viajando ao lado do DART e por telescópios na Terra.

Se um objeto do tamanho de Dimorphos nos atingisse, seria “um dia ruim para qualquer parte do mundo em que pousasse”, diz Andy Rivkin, astrônomo planetário do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Maryland e um colega investigador principal da missão DART. Ele observa que nem Didymos nem Dimorphos têm qualquer chance de realmente nos atingir em um futuro previsível, e que isso é apenas um teste. Mas objetos do tamanho de Dimorfos atingem a Terra cerca de uma vez a cada 20.000 anos, em média. Ao longo da história do nosso planeta, evidências de grandes impactos são abundantes. O impacto que explodiu a cratera Tenoumer na Mauritânia pode ser um dos “mais novos”; pensa-se que tem entre 10.000 e 30.000 anos.

Objetos menores atingem a Terra com mais frequência. Acredita-se que o meteoro que explodiu acima da cidade russa de Chelyabinsk em 2013 tivesse cerca de 20 metros de diâmetro; astrônomos acreditam que um objeto desse tamanho atinge nosso planeta cerca de uma vez por século. Uma explosão maior, conhecida como o evento Tunguska, abalou o leste da Sibéria em 1908, quando um meteoro de 160 a 200 pés de diâmetro atingiu a atmosfera em um ângulo íngreme. A explosão, que se acredita ter sido semelhante às maiores bombas de hidrogênio já testadas, criou uma onda de choque que achatou árvores ao longo de centenas de quilômetros quadrados. O evento pode ter causado várias mortes (faltam registros precisos da época); se um objeto de tamanho semelhante atacasse uma grande cidade hoje, provavelmente mataria milhões. Em tempos pré-históricos, ocorreram impactos muito mais severos; mais famoso, um cometa ou asteróide que se pensava ter de seis a nove milhas de diâmetro atingiu a Terra há cerca de 66 milhões de anos, matando os dinossauros e três quartos de todas as espécies vegetais e animais.

Enquanto isso, pedaços menores de rocha, variando do tamanho de um grão de areia até o tamanho de uma toranja, chegam continuamente; eles queimam na atmosfera e aparecem como “estrelas cadentes” familiares. Algumas vezes por ano, objetos um pouco maiores, do tamanho de uma cadeira, aparecem em nosso caminho; estes também costumam queimar na atmosfera, mas fragmentos ocasionalmente atingem o solo.

A boa notícia é que quanto maior for o objeto, mais fácil será detectá-lo, o que significa que a humanidade terá mais tempo para se preparar. (O objeto Chelyabinsk poderia, em princípio, ter sido localizado com antecedência, mas veio em nossa direção mais ou menos da mesma direção do sol; como telescópios profissionais não podem ser apontados perto do sol, o objeto chegou sem ser detectado.)

Entre as possíveis estratégias de defesa da Terra, Rivkin sente que o método de deflexão, que o DART testará, é a abordagem mais promissora. Com um aviso prévio adequado, mesmo um pequeno ajuste na órbita de um objeto ligado à Terra seria o suficiente para fazer com que ele perdesse nosso planeta por completo.

Várias alternativas também estão em cima da mesa. Philip Lubin, físico da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara, argumentou que explodir um objeto de entrada pode ser tão eficaz quanto tentar redirecioná-lo, dependendo do tamanho do objeto, do tempo de espera e de outros fatores. “Se você fizer isso direito, mantenha os fragmentos abaixo de 10 a 15 metros [33 to 50 feet]- ninguém vai morrer ”, diz Lubin. Os impactos dos fragmentos “podem quebrar algumas janelas … Você transforma o que teria matado vários milhões de pessoas em uma exibição de fogos de artifício”. Ele enfatiza que não há nada de errado com o método de deflexão; só que, em alguns casos, a opção “pulverizar”, como ele diz, pode ser mais eficaz.

E ainda há o método do “trator por gravidade”, que apesar de seu nome soar técnico, é na verdade muito simples. Envolve o posicionamento de uma espaçonave perto do objeto que se aproxima, de modo que a atração gravitacional da nave altere a trajetória do objeto. Rivkin é atraído pela simplicidade da ideia do trator por gravidade. “Você pode controlar a espaçonave e usá-la para ‘puxar’ o asteróide para uma órbita diferente”, diz ele. Mas ele avisa que este seria um processo lento e poderia exigir “boa parte de um século” para mudar suficientemente a órbita do objeto.

Enquanto isso, um pequeno grupo de pesquisadores passa seus dias rastreando objetos próximos à Terra (NEOs) – o termo que os astrônomos usam para qualquer pequeno corpo do sistema solar cuja órbita o leve a cerca de 120 milhões de milhas do sol (a Terra orbita a 93 milhões de milhas) . Eles trabalham em instituições como o Laboratório de Propulsão a Jato Centro de Estudos NEO (CNEOS), e no Minor Planet Center, afiliado ao Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts. Eles estão particularmente preocupados com PHAs (objetos potencialmente perigosos), o termo para corpos com cerca de 460 pés ou mais em cujas órbitas os trazem a cerca de cinco milhões de milhas da Terra. Paul Chodas, gerente do CNEOS, estima que existam cerca de 25.000 PHAs, dos quais 40 por cento foram encontrados até agora. (Ele observa que apenas uma pequena porcentagem de objetos potencialmente perigosos são cometas; a maioria são asteróides.) Como os objetos maiores são muito mais fáceis de encontrar, é provável que a grande maioria dos objetos não descobertos sejam pequenos. “Você ficará satisfeito em saber que não há grandes asteróides com chance significativa de atingir a Terra nos próximos 100 anos”, diz ele.

Vários telescópios terrestres são dedicados à busca por esses objetos, incluindo três instrumentos usados ​​pela agência financiada pela NASA Catalina Sky Survey, com sede no Arizona, e o PanSTARRS telescópio no Havaí. Um telescópio baseado no espaço, o NEO Surveyor missão, está em fase de projeto preliminar; ele fará a varredura do sistema solar interno em busca de objetos potencialmente perigosos. Embora não tenha a tarefa principal de procurar por tais corpos, o Observatório Rubin, em construção no Chile, também deve detectar milhares de asteróides e cometas.

Chodas observa que a escala do sistema solar é benéfica para a humanidade. “O espaço é muito grande e a Terra é muito pequena”, diz ele, “então as chances de um asteróide de tamanho considerável atingir a Terra são muito, muito pequenas”.

Enquanto poucos cientistas perdem o sono com a ameaça de uma colisão cósmica, muitos acham que os programas de detecção e missões como o DART são um bom investimento como uma espécie de apólice de seguro planetário. “No longo prazo, é uma preocupação real”, diz Looney.

Claro, não é a única preocupação da humanidade – ou mesmo necessariamente a mais urgente. Enquanto Não olhe para cima é, superficialmente, sobre uma colisão cósmica iminente, o filme também é uma alegoria velada sobre outra ameaça existencial: as mudanças climáticas. Como McKay disse a repórteres recentemente: “Queríamos lidar com esse assunto, a crise climática, que é tão avassaladora e, sem dúvida, a maior ameaça à vida na história da humanidade”.

Muitos astrônomos, incluindo Chodas, concordam. Embora ele passe seus dias rastreando ameaças de cima, ele diz que “o risco de asteróides é realmente menor do que muitos dos outros riscos que enfrentamos”.



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