O perigo que vem do espaço
Paulo Bedaque - 2005
resumo:
Entre os muitos riscos que corre o ambiente terrestre, existe a possibilidade,
ainda que remota, de choques com pequenos corpos celestes como
cometas, asteróides e meteoróides que podem provocar desde pequenas colisões sem
grandes conseqüências até cataclismos de enormes dimensões, com reflexos para
toda a vida existente na Terra. A taxa das colisões, como era de se esperar, é
tanto maior quanto menores forem as dimensões e a massa do corpo externo. É
possível fazer simulações levando-se em conta o diâmetro médio do objeto
celeste, sua densidade, a velocidade e o ângulo de colisão para estimar as
conseqüências que trariam tais colisões. É possível também estimar as
probabilidades dos choques e avaliar os reais riscos que nosso planeta corre e
com que periodicidade podemos esperá-los. Os resultados dessas simulações
aparecem em gráficos de modo a facilitar a analise final. Por fim, lembramos que
existem centros de pesquisa em várias partes do mundo trabalhando no
patrulhamento do céu na busca de possíveis "agressores" e na estimativa dos
reais riscos que corremos.
Não é a toa que aquelas
manchas escuras receberam nomes de mares. Quando observadas à distância, elas se
parecem realmente com mares, com grandes oceanos. Mar da Tranqüilidade, Mar da
Serenidade, Mar da Fecundidade, Mar das Crises etc. Vistas da Terra, aquelas
imensas planícies lunares se parecem mesmo com mares, ainda que, como sabemos
hoje, sejam inóspitas, não tenham uma gota de água e se pareçam com os desertos
mais secos e sem vida de nosso planeta. O sonho de alguns de que a Lua pudesse
comportar grandes mares morreu quando os primeiros telescópios se voltaram para
a superfície de nosso único satélite natural. Ainda assim, persistiu a crença de
que ela pudesse de algum modo abrigar vida inteligente. Essa possibilidade
alimentou mentes férteis no campo da ficção e grandes livros da literatura
universal trataram da existência dos "lunáticos" e ainda hoje fazem muito
sucesso. Refiro-me em especial aos clássicos "Os primeiros homens da Lua" e
"Viagem ao redor da Lua", respectivamente de H. G. Wells e de Julio Verne, dois
grandes mestres da ficção científica. Hoje, tem-se a certeza de que não existem
habitantes da Lua e o encontro do homem com alienígenas está adiado, não se sabe
por quanto tempo.
Foto
da
Lua
vista
da
Terra.
As
regiões
mais
escuras
são
grandes
planícies
chamadas
de
mares,
embora
não
tenham uma
gota
de
água.
Pode-se
observar
também
um
grande
número
de
crateras
de
vários
diâmetros.
(cortesia
da
NASA)
Mas não é exatamente dos "mares" lunares que queremos tratar neste momento e sim
de seus vizinhos, as imensas e famosas crateras que podem ser observadas da
Terra, mesmo por um pequeno telescópio. Galileu Galilei (1564-1642) foi o
primeiro a observá-las com sua pequena luneta em 1609 e mostrou que elas eram na
verdade montanhas altíssimas. A maior parte dessas crateras teve sua origem em
colossais impactos meteoríticos e por isso são chamadas de crateras
meteoríticas.
Aqui cabe uma
ligeira
explicação
sobre
alguns
termos
que
costumam
carregar
dúvidas. Chamamos de
meteoro
(do
grego meteoron,
que significa "fenômeno
no
céu")
aquele
fenômeno
atmosférico
em
que
matéria
do
sistema
solar
entra na
atmosfera
terrestre
e,
por
fricção, torna-se
incandescente
e ilumina a
atmosfera.
Deixa
então
um
rastro
luminoso,
que
dura,
na
maioria das
vezes,
apenas
uma
fração de
segundo, e é chamado muitas
vezes
de "estrela
cadente".
Esse
fenômeno
ocorre a
alturas
que
vão
de 80 a 110
km e,
portanto,
relativamente
perto
da
superfície
terrestre.
Já
a
matéria
que
existe no
sistema
solar,
pequena
demais
para
ser
um
planeta,
um
asteróide
ou
mesmo
um
cometa,
chama-se
meteoróide.
São
eles
que,
quando
entram
em
nossa
atmosfera,
provocam os
meteoros.
Alguns
meteoróides conseguem
atravessar
a
camada
de
ar
que
envolve
nosso
planeta
e
ainda
assim,
apesar
de
ter
perdido
muita
massa,
chegar
ao
solo
terrestre
e impactar-se
com
ele.
Neste
caso,
ele
passa
a se
chamar
meteorito
(2).
Muitos
deles podem
ser
vistos
expostos
em
museus,
planetários
e
observatórios
de
todo
o
mundo,
sendo
que
alguns
causaram
notáveis
transtornos
em
sua
queda,
no chamado
impacto
meteorítico,
com
o
solo
de
nosso
planeta.
Por
uma
questão
de simplificação de
linguagem,
usaremos esta
mesma
expressão,
impacto
meteorítico,
mesmo
que
o
corpo
invasor
seja
maior,
como
um
cometa
ou
um
asteróide.
Em outras eras, no início da formação dos planetas e satélites do sistema solar,
o número de impactos meteoríticos era muito maior e eram mais intensos do que
hoje. Assim, a desprotegida Lua foi alvo de impactos colossais, origem da maior
parte de suas crateras. Por que desprotegida? Há por acaso algum protetor
natural contra esses ataques do espaço? Há sim, é a atmosfera que envolve alguns
astros. Vimos que o atrito de um corpo com a atmosfera provoca a ionização do ar
ao seu redor que por sua vez emite radiação visível e parte de sua massa é
consumida. Hoje em dia, a grande maioria dos meteoróides não sobrevive aos
efeitos da atmosfera e desaparecem no ar. E, ainda que o corpo consiga chegar ao
solo do astro, perde no caminho boa parte de sua massa e de sua energia
cinética. No caso da Lua, sem poder contar com a proteção de uma camada gasosa,
foi violentamente bombardeada por milhões e milhões de anos. O resultado é
aquele que podemos observar ainda hoje.
A
inexistência de erosão na Lua fez com que esses bombardeios ficassem registrados
até agora. A ausência de atmosfera (conseqüentemente, de ventos), de chuva, de
rios e de outros agentes da erosão, impedem que haja grandes mudanças no solo
lunar. As pegadas deixadas pelos astronautas americanos, que pisaram na Lua em
1969, estão lá até hoje e devem durar ainda alguns bons milhões de anos.
Bem
diferente
do
que ocorre na
Terra.
Aqui,
como
em
outros
planetas
providos de
atmosfera,
a
erosão é
intensa e os
cenários
sofrem mudanças
constantes.
Além
da
atmosfera
que
nos
protege, temos
ainda a
erosão
apagando as
pistas deixadas
por
esses
"terroristas
do
espaço"
depois
que
nos
bombardeiam.
Mas será
que
nunca
sofremos
impactos
meteoríticos
significativos
que
tivessem deixado
suas
marcas
até
os
dias de
hoje,
apesar
de
nossa
eficiente
erosão?
Temos, e
muitos.
Talvez
a
cratera
meteorítica
mais
famosa
(e
também a
mais
bem
estudada) seja a
Barringer Meteor Crater, no
estado
americano
do Arizona.
Com
um
diâmetro
de 1.186 m, foi formada há 49 000
anos
atrás
quando
uma
enorme
bola
de
fogo
(fireball) de
níquel
e
ferro,
de 50
metros
de
diâmetro
atingiu o
solo
à
velocidade
de 11
km/s
(cerca
de 40 000
km/h).
Os
efeitos
locais
devem
ter
sido
terríveis
para
os
antigos
habitantes
da
região,
pois
se seguiu
um
abalo
sísmico de 5.0 na
escala
Richter,
depois
de uma
explosão
equivalente
a
mais
de 20
milhões
de
toneladas
de TNT (1).
Por
ser
relativamente
recente,
nossa
cratera
do Arizona escapou dos
efeitos
da
erosão.
Este
não
é o
nosso
único
caso
conhecido.
Outra
cratera
razoavelmente
bem conservada,
encontra-se na Austrália. Trata-se da Wolfe Creek,
com
aproximadamente 875 m de
diâmetro
e formada há 300 000
anos
(2).
No
deserto
da Namíbia, na África, encontra-se
Roter Kamm,
com
2,5
km de
diâmetro
e uma
idade de
mais
ou
menos
5
milhões de
anos (2)
porém,
já
bastante
escondida
pela
erosão.
De
seus 130 m de
profundidade,
hoje
em
dia
100 m estão
cobertos
de
areia do
deserto.
Talvez
a
mais
impressionante
seja Kara-Kul, no Tadjiquistão.
Com
impressionantes
45
km
de
diâmetro
e uma
idade
estimada
em
10
milhões
de
anos,
a
cratera
tem boa
parte
de
sua
área
preenchida
pelo
lago
Kara-Kul e está localizada a
quase
6.000 m
acima
do
nível
do
mar,
sobre
o
Monte
Pamir,
próximo
à
fronteira
com
o Afeganistão (2).
E
no Brasil, temos
algum
registro
de
fenômeno
semelhante?
Recentemente
(2003)
dois
pesquisadores
da Unicamp, o
geólogo Álvaro Crósta e o graduando César Kazzuo
anunciaram
ter
encontrado
provas
de
que
a
cratera
no
município
de Vargeão, no
estado
de
Santa
Catarina, é na
verdade
uma
cratera
meteorítica (ou
o
que
sobrou dela),
com
12
km
de
diâmetro,
formada
entre
70 e 110
milhões
de
anos
atrás,
na
época
em
que
os
grandes
dinossauros
reinavam
absoluto
na
Terra
e a América estava se soltando da África (3).
Já
bastante
desgastada
pelo
tempo,
a
cratera
catarinense é
resultado
do
impacto
de
um
corpo
celeste de 600 m de
diâmetro, num
impacto
equivalente a 550
mil
bombas
atômicas
iguais
à
lançada
em
Hiroshima, deixando
marcas
em
forma de
estrias nas
rochas ao
redor. "Após
o
impacto,
ondas
de
choque
se propagam
pelo
terreno
e provocam
estrias
nas
rochas
muito
próximas à
queda
do
asteróide",
disse Crósta. "Não
existe
nenhum
outro
fenômeno
natural
que
tenha
força
o
suficiente
para
formar
esses
cones"
(3).
Mas
de
todos
os
registros,
certamente
o vencedor do
concurso,
ocorreu há 65
milhões
de
anos
e provavelmente foi o
responsável
pelo
desaparecimento
dos
dinossauros.
Dois
cientistas,
pai
e
filho,
são
os
autores
da
tese
de
que,
nessa
época,
um
enorme
corpo
celeste,
um
asteróide
ou
um
cometa,
de
diâmetro
estimado
entre
6 e 15
km,
se chocou
com
nosso
planeta,
causando
um
cataclismo
de
enormes
dimensões.
A
poeira
levantada seria
suficiente
para
escurecer
todo
o
planeta,
rompendo as
cadeias
de
fotossíntese
e matando de
fome
os
grandes
répteis
que
habitavam a
Terra.
Refiro-me ao
físico
Luiz Alvarez (1911-1988) e
seu
filho,
o
geólogo
Walter Alvarez (1940-).
Por
seus
trabalhos
em
física
de
alta
energia,
Luiz Alvarez recebeu o
Prêmio
Nobel de
Física
em
1968 (4).
Juntos,
em
1980, lançaram
sua
tese
baseados
em
algumas
observações
geológicas
feitas
na
região
do
Mediterrâneo.
Na Itália, Walter Alvarez encontrou uma
fina
camada do
metal
irídio,
na
camada
geológica
correspondente
ao
fim
do
Cretáceo
e
início
do
Terciário,
datada
de aproximadamente 65
milhões
de
anos.
Alvarez encontrou essa
mesma
camada
em
vários
outros
locais
do
mundo,
levando a
crer
que
tiveram a
mesma
origem.
Ocorre
que
o
metal
irídio
é
raro
na
Terra
mas
comum
em
boa
parte
dos
asteróides.
Tudo
levava a
crer
que
nesta
época,
um
choque
com
um
asteróide
teria sido a
fonte
desta
camada
de
irídio.
Restava
encontrar
os
sinais
da
cratera.
Surgiu uma
forte
candidata
no
início
dos
anos
90 nas
proximidades
da
Península
de Yucatán, México,
região
do
antigo
Império
Maia,
descoberta
por
uma
companhia
de
prospecção
de
petróleo,
a PEMEX.
Ainda
hoje,
parte
na
terra
e
parte
no
mar,
existem
sinais
de uma
enorme
cratera
meteorítica de 180
km
de
diâmetro
e 1,5
km
de
profundidade.
Sua
origem
foi
datada
como
de 65
milhões
de
anos
atrás,
coincidindo
não
só
com
a
idade
da
camada
de
irídio,
como
com
o
fim
dos
grandes
répteis
que
habitavam
nosso
planeta.
Por alguns anos, esta teoria foi tida como a melhor explicação para
a extinção dos dinossauros. Recentemente porém, ela tem sido refutada e perdeu
parte de sua força. A dúvida recaiu principalmente na datação da cratera
Mexicana; novas medições indicam que ela foi formada 300 000 anos antes do fim
dos dinossauros. Teremos que aguardar ainda por dados mais precisos. Contudo
existem consideráveis dúvidas sobre o mecanismo específico que pode ter
provocado a extinção. Esta é uma discussão que ainda vai perdurar por um certo
tempo.
Como vêem, existem muitos registros de crateras causadas por impactos com corpos
alienígenas, causando estragos colossais, mas que felizmente ocorreram há
milhares ou milhões de anos atrás. Resta saber se estamos livres dessas ameaças
ou elas continuam possíveis e a qualquer momento poderemos ser surpreendidos por
algum impacto de grandes dimensões. Não há dúvidas de que estamos sujeitos a
esses desastres.
Para
garantir
nossa
segurança,
ou
ao
menos
para
patrulhar
o
céu
em
busca
de
possíveis
ameaças
que
possam
ser
combatidas
em
tempo,
existem
grupos de
cientistas
que
passam
suas
noites mapeando o
céu
atrás
de
candidatos
perigosos.
Talvez
o
mais
notável deles tenha sido o
americano
Eugene Shoemaker (1928-1997) (6).
Grande caçador de
cometas
e
notável
astrogeólogo. Shoemaker estudou os
impactos
meteoríticos
com
paixão
e
competência e ao
lado de
sua
esposa
e
colega Carolyn e
de
seu
colega
David Levy, descobriu
vários
cometas
que
carregam
seus
nomes,
como
o
cometa
Shoemaker-Levy-9,
protagonista
da
mais
impressionante
colisão
já
observada
pelo
homem.
Pouco
tempo
depois
de
descoberto,
este
cometa
se fragmentou
em
vários
pedaços
e
em 1994 chocou-se
com
o
planeta
Júpiter provocando
colisões
que
foram observadas
em
todo
o
mundo, num
exemplo
extremamente
didático
do
que
poderia
ocorrer
conosco
no
caso de uma
colisão parecida. Os "buracos"
provocados na
densa
atmosfera
jupteriana chegaram ao
diâmetro
da
Terra
ao
impactar
com
um
dos 21
fragmentos do
cometa,
cada
um
deles
com
cerca de 2
km
(5).
Para
aqueles
que
se interessam
pelo
assunto, sugerimos uma
visita
detalhada ao
site
do JPL (Jet Propulsion Laboratory) dedicado ao
evento, indicado
com
o
número
5 ao
final deste
texto.
A
partir
de 1980, Shoemaker e Carolyn, passaram a se
dedicar a
mapear
o
céu localizando
candidatos
com
algum
potencial
de
choque
com
nosso
planeta.
Em
97,
enquanto
participava de
um
congresso
científico
na Austrália, o
casal sofreu
um
forte
impacto,
desta
vez,
em
um
automóvel,
quando
Shoemaker
veio a
falecer
(6).
Um interessante
site
mantido
pela
Universidade
do Arizona (8)
permite
simular os
efeitos
de
impacto
meteoríticos
desde
que
se forneça algumas
variáveis
ao
sistema. Usamos
tal simulador
para
montar
os
gráficos
que se seguem,
onde
estipulamos
que o
corpo
extraterrestre
era
rico
em
ferro
(d = 8 g/cm3),
que o
impacto
se deu
sempre
com uma
inclinação
de 45º
em
relação ao
solo,
que
a
velocidade
do
corpo na
entrada da
atmosfera
é de 30
km/s (para
cometas
um
valor
típico
é 51
km/s e
para
asteróides
é de 17
km/s) e
que a
região
do
impacto
era
formada
por
rocha
sedimentar.
Neste
momento,
para
que
os
gráficos fiquem
mais
didáticos,
estudamos duas
situações
em
separado,
corpos de
pequeno
diâmetro
(de 100 m a 500 m) e
corpos de
grande
diâmetro
(de 1
km a 50
km).
Comecemos pelos corpos menores. Os dois próximos gráficos se referem a eles. No
primeiro, relacionamos o diâmetro do corpo invasor com o diâmetro da cratera
produzida. Observem que um corpo de 100 m é suficiente para produzir uma cratera
de 2,5 km. Já um corpo de 500 m de diâmetro pode produzir uma cratera de 14,5
km. Como era de se esperar, impactos com corpos menores são mais freqüentes e
com corpos maiores são mais raros.
O segundo gráfico nos mostra a taxa com que
os choques ocorrem, em função do diâmetro do corpo externo. Em média, a Terra é
atingida por um objeto de 100 m de diâmetro a cada 12 mil anos e por um objeto
de 500 m a cada meio milhão de anos, o que provocaria um abalo sísmico de 7.8 na
escala Richter, suportável em todos os seus efeitos.
Para os objetos maiores construímos igualmente dois gráficos com as mesmas
relações. Um corpo de 10 km de diâmetro pode provocar uma imensa cratera de 200
km e, em média, impactos como esse ocorrem a cada 500 milhões de anos. Já um
imenso objeto de 50 km provocaria uma cratera de 850 km. Um choque como esse
pode ocorrer a cada 4 bilhões de anos. Ainda assim, a Terra não sofreria
mudanças significativas em seu período de rotação e nem em sua órbita.
Evidentemente, não podemos dizer o mesmo da vida sobre o planeta, que sofreria
danos incalculáveis.
Gráfico 4: taxa de ocorrência de impactos em função
do diâmetro do objeto (corpos grandes)
Mais do que analisar esses gráficos, sugerimos
que o leitor consulte o site da Universidade do Arizona e faça suas
próprias simulações.
A NASA mantém
um
projeto
chamado
NEO (Near Earth Objetcs)
que
mantém
registros dos
objetos
próximos
à
Terra
com
um
potencial
perigo
(9),
e
que pode
ser
consultado
pelos interessados
através
da
Internet. O
Laboratório
de
Propulsão
a
Jato (JPL)
também disponibiliza
um
serviço
semelhante
(7).
Para
tornar
mais
claras
as
informações
sobre
possíveis
colisões
com
corpos
celestes
e
suas
possíveis
conseqüências,
foi
criada a
escala de Torino. Com números entre 0 e 10, classificam-se os novos cometas
e asteróides descobertos conforme sua maior ou menor probabilidade de chocar-se
com a Terra, bem como sua maior ou menor capacidade de causar danos. Para
maiores informações sobre a escala de Torino, sugerimos uma visita ao site
(10)
que trata do assunto.
Embora não haja motivos para alarme, quando se trabalha com amostragens de um
universo com eventos imprevisíveis, não se pode apostar em nenhuma hipótese. Mas
não convém perder o sono. Afinal, temos que apostar na raridade do fenômeno e na
tecnologia que nos permitirá, em caso de necessidade, defender nossas fronteiras
do espaço.
Fontes
(1) Cratera Meteorítica no estado do Arizona - USA
http://www.meteorcrater.com/
(2) Meteoróides e Meteoritos - Instituto de
Física da UFRGS
http://www.if.ufrgs.br/ast/solar/portug/meteor.htm
(3) Revista Ciência Hoje online
http://www2.uol.com.br/cienciahoje/
(4) Site dedicado ao Premio Nobel
http://nobelprize.org/physics/laureates/1968/alvarez-bio.html
(5) Laboratório de Propulsão a Jato - Nasa - USA
http://www2.jpl.nasa.gov/sl9/
(6) Site com informações sobre Eugene Shoemaker
http://www.agu.org/inside/awards/geneshoemkr.html
(7) Near - site com referências a patrulhamento
de objetos que apresentam riscos de colisão com a Terra
http://near.jhuapl.edu/
(8) Simulação de Impactos - Universidade do
Arizona
http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects/
(9) Projeto NEO
http://impact.arc.nasa.gov/
(10) Informações sobre a escala Torino - NASA
http://128.102.32.13/impact/torino.cfm
