terça-feira, outubro 09, 2007

A Dança dos Planetas


“O clima terrestre se a Terra estivesse onde está Vénus? Então, era capaz de ser parecido com o de Vénus hoje....”, a Ana não se sentia nada segura neste palpite.

“Pois é, Ana, é capaz de ser isso. Mas podemos testar essa possibilidade. Primeiro, deixem mostrar-vos como varia a distância entre a Terra e o Sol ao longo do tempo, considerando que a Terra se tem vindo a afastar do Sol à mesma taxa que a Lua se está a afastar do Terra, e eu sei que é mesmo assim”. Abri a pastinha que tinha trazido para esta conversa e pus em cima da mesa a primeira das figuras.


Estão a ver? A Terra já esteve mais perto do Sol do que Vénus está hoje, e daqui a cerca de 5 mil milhões de anos, ou seja, 5 giga anos, estará tão longe como está hoje Marte”.
Ana e Luísa olharam interessadamente para figura, Mário hesitou entre mostrar ou não interesse; a curiosidade acabou por vencer:

Isto considerando a mesma taxa de afastamento da Lua, dizes tu?”. Percebo que na cabeça de Mário se agita a afirmação de que o afastamento da Lua seria uma consequência do efeito de Maré; apetece-lhe dizer isso mas ele sabe que não existe a mais pequena confirmação, nem teórica nem experimental, de tal hipótese; resolvo-lhe a hesitação avançando na conversa:

Exactamente Mário. Agora, sabendo como variou a distância e sabendo também como tem variado a energia radiada pelo Sol, a fazer fé no modelo actualmente aceite pela ciência, é fácil estimarmos a variação da energia recebida na Terra por metro quadrado, ou seja, a irradiação solar”.
Abri novamente a pastinha e exibi a segunda figura:



Ora aqui está!” – exclamei - “como podem ver, há 4,2 mil milhões de anos a irradiação na Terra seria a mesma que Vénus recebe hoje!”

Então há 4,2 Ga a temperatura da Terra seria de 450ºC, na tua opinião?” - Mário ostentava um sorriso maroto.

Aproximadamente”.

Já viste o que isso implica? Não existiria água à superfície da Terra, teríamos apenas uma atmosfera de vapor!”

Claro”, respondi tranquilamente, “e era uma atmosfera de respeito, porque se a água que existe actualmente na Terra se vaporizar, gera uma atmosfera imensa, com uma pressão atmosférica superior a 270 atmosferas, ou seja, 270 vezes a pressão atmosférica actual. O triplo da atmosfera de Vénus, que é de apenas umas 90 atmosferas! Na Terra não existia água líquida não. Mas sabes onde é que existia água no estado líquido nesses tempos recuados?”
"Não entendo o que queres dizer – Mário ficou baralhado com a pergunta.

Em Marte! Porque Marte também se tem vindo a afastar do Sol!”, respondi de pronto
Água em Marte?”, admirou-se Luísa; olhou para mim e depois para o Mário, em busca duma confirmação.

Sim, já ouvi falar nisso”, entusiasmou-se a Ana.

Há, de facto, algumas análises que sustentam terem existido em Marte grandes cursos de água, mesmo oceanos, aí há uns 3,8 Ga, o Mário entre o doutoral e o desconfiado, não lhe agradava certamente estar a fornecer provas que sustentassem as minhas bizarras teorias...

Exacto”, atalhei de pronto, “existem evidências de que correria água em Marte; mas existe uma evidência ainda mais importante do que essa: a de que não existia água à superfície da Terra até há 3,8 Ga!

Não existia água?!? Que queres dizer com isso?” – a Ana estava a ficar baralhada.

Eh eh , eu esclareço: não existia água porque ela não estava no estado líquido. Existia vapor de água na atmosfera mas não existia água líquida à superfície! Estava toda no estado de vapor!”

Ah, estou a perceber, queres dizer que a temperatura da Terra seria superior a 100ºC”, comentou a Luísa.

Que ideia Luísa! Nada disso! A temperatura da Terra teria de ser superior a 374ºC! Não é Mário?” – uma oportunidade de envolver Mário na conversa, eu bem percebia que ele se queria manter à margem para não ser associado ao que eu fosse dizer. Ele não resistiria a mostrar o seu conhecimento. O Mário pensou uns segundos e concordou:

Certo Jorge. A água só ferve a 100ºC à pressão atmosférica normal, ou seja, à pressão de uma atmosfera. Se a pressão for maior, a temperatura a que ferve também é maior. Lembram-se das panelas de pressão?”

Ana e Luísa entreolharam-se. Dizia-lhes qualquer coisa o nome de panela de pressão, mas obviamente não era utensílio que usassem. Até que a Luísa disse:”eu lembro-me que a minha mãe usava uma, mas confesso que não sei porquê...

Numa panela de pressão, à medida que a água que está lá dentro vai aquecendo, o vapor de água vai aumentado a pressão lá dentro, por isso se chama panela de pressão. Isso faz com que a temperatura da água possa subir acima dos 100ºC sem ferver, o que permite cozer a uma temperatura mais alta, logo com maior rapidez, perceberam?”

Ahh, então é por isso que era tão popular!”, exclamou Luísa, rindo-se. Mário continuou:

Na Terra acontece o mesmo: se a temperatura for subindo, a água vai evaporando; como há muita água na Terra, a pressão atmosférica vai subindo e a água nunca chega a ferver. Isto até se atingir a temperatura de 374ºC, a chamada temperatura crítica da água. A esta temperatura a água já não pode ser liquefeita por maior que seja a pressão. É por isso que o Jorge diz que há 3,8 Ga a temperatura da Terra teria de ser 374ºC, porque abaixo dessa temperatura existiria água no estado líquido e acima não”.

Muito bom este Mário, pensei com os meus botões. Sem preparação, soube explicar o assunto duma maneira que me pareceu clara. Ana e Luísa pareciam esclarecidas, olhavam agora para mim à espera da continuação.
Admitindo então que a água surge nessa altura, obtemos um dado precioso: ficamos a saber que há 3,8 Ga a temperatura da Terra era de 374ºC. E, com isso, podemos saber algo muito importante!”

O quê?”, interrogou o Mário, meio sorriso.

Lembram-se daquelas continhas sobre a temperatura da Terra e de Vénus em que se concluía que uma atmosfera de nuvens como as da Terra e de Vénus teria uma sensibilidade térmica de 0,35ºC/W? Ou seja, por cada W a mais de irradiação a temperatura sobe 0,35ºC, lembram-se disso?” . Ana e Luísa assentiram vagamente com a cabeça. Não desmoralizei e continuei:
"Bem, agora podemos fazer as mesmas contas comparando as condições na Terra há 3,8 Ga e as actuais. E sabem que valor obtemos para a sensibilidade térmica?”

Qual?

"Obtemos 0,34 ºC/W. Ou seja, o mesmo valor, dentro da margem de erro da data!”

Senti que o meu ar triunfante contrastava com as expressões de perplexidade que me rodeavam. Tentei ser mais claro:
Reparem, este valor foi agora obtido por uma via completamente diferente; no entanto, este cálculo baseado nas condições terrestres em duas épocas muito diferentes veio confirmar o valor obtido comparando Vénus e Terra na actualidade. Isto vem-nos dar confiança para este valor. E isso é muito importante sabem porquê?”

Explica lá”, antecipou-se Mário

Porque agora podemos fazer uma estimativa da variação da temperatura da Terra ao longo do tempo, dado que sabemos a irradiação e a sensibilidade térmica. E o que se obtém é isto!”- da pasta tirei a terceira folha e coloquei-a em cima da mesa, exibindo, triunfante, o gráfico da temperatura.

Isto é muito bonito”, retorquiu o Mário após uns segundos a examinar o gráfico, “mas onde estão os factos que comprovam isto? Meu caro Jorge, se isto fosse verdade, não faltariam evidências!!”

Mas é que não faltam mesmo Mário, queres ver?”
Espera aí, esclarece-me aqui uma coisa antes de prosseguires” – interrompeu Ana – “se Marte teve água e oceanos, um clima parecido com o da Terra hoje, enquanto a Terra era ainda um inferno quente, quer isso dizer que a Vida surgiu primeiro em Marte? – os olhos de Ana brilhavam de dúvida e de excitação.

Eh lá, espera aí “, ri-me, “é ainda cedo para falarmos da origem da Vida. Vamos primeiro ver que confiança nos pode merecer este gráfico da temperatura terrestre.”

10 comentários:

Tarzan disse...

E o gráfico da temperatura terrestre?!?!?

Isso faz-se? Tirar o docinho da nossa boca quando a salivação estava no seu máximo!...

alf disse...

Tarzan, o gráfico da temperatura terrestre, embora surja no texto em terceiro lugar, é o que encima o post. Optei por fazer assim porque este é que é o gráfico importante para o que se segue, os outros não vão interessar mais.
Obrigado pelos salpicos de saliva!

Joaquim Simões disse...

Vai daí...
Gaita, faz favor de se despachar, que estou curioso em saber o que vem daí, embora já comece a ter umas suspeitas.
De qualquer modo, ainda estou a dever-lhe (e a quem acompanhou aquela minha série de posts sobre o divino e os carnavais) pelo menos duas conversas sobre dois temas diferentes. Mas não sei como vou consegui-lo, com a carga de trabalhos que aí vem.
Logo se vê.

alf disse...

Amigo Simões
Pois, é temos uns temas interessantes para aprofundar... a ocasião há-de surgir, não se preocupe, até porque o divino irá ainda atravessar-se muitas vezes no meu blog.

Pensa que suspeita o que aí vem? desengane-se caro amigo, a realidade está muito para além da nossa imaginação.. é por isso que temos tanta dificuldade em ir entendendo o Universo.

Este é um caminho cheio de surpresas. Daqui a um ano me dirá.

bruno cunha disse...

alfredo, é mm urgente 1 livro teu sobre esta temática!
;)

antonio disse...

Caminhamos pois para o arrefecimento global. Talvez faça sentido comprar um terreno na lua...

alf disse...

Ahh, já cá temos o António!

É melhor comprar o terreno em Vénus... daqui a uns 6 mil milhões anos é capaz de estar bom em Vénus... se o Sol durar até lá... o prazo do investimento é um pouco longo mas os preços devem estar baratos!

(será que é boa ideia criar uma empresa para venda de terrenos em Vénus? é capaz de haver quem não perceba bem a diferença entre 6.000.000.000 de anos e 6 anos... é só uma questão de zeros afinal)

antonio disse...

Por isso é que eu escolho a lua: esta afasta-se da terra, logo aproxima-se do sol e atingirá o ponto óptimo antes de Vénus...

alf disse...

hummm..não exactamente, pois a Terra afasta-se mais do Sol do que a Lua da Terra.... mas frio por frio, ao menos a Lua não fica cheia de gelo, isso é verdade!

Rodrigo disse...

Wow!!!!

Que espetáculo!