Você não precisa ser um cientista da NASA ou um astrônomo para entender que o espaço é incrível. Mas o quão estranho é pode surpreendê-lo. O cosmos é dominado por forças eletromagnéticas invisíveis que normalmente não sentimos. Também está cheio de estranhos tipos de matéria que nunca encontramos na Terra. Aqui estão cinco coisas sobrenaturais que acontecem quase exclusivamente no espaço.
Plasma
Na Terra, a matéria geralmente assume um dos três estados: sólido, líquido ou gasoso. Mas no espaço, 99,9% da matéria comum está em uma forma completamente diferente - plasma. Consiste em íons e elétrons livres e está em um estado supercarregado em comparação com o gás que se forma quando uma substância é aquecida a temperaturas extremas ou submetida a uma forte corrente elétrica.
Embora raramente interajamos com o plasma, vemos isso o tempo todo. Todas as estrelas no céu noturno, incluindo o Sol, são principalmente plasma. Às vezes, aparece na Terra na forma de relâmpagos e sinais de néon.
Ao contrário do gás, onde as partículas individuais se movem aleatoriamente, o plasma pode agir coletivamente como uma equipe. Conduz eletricidade e é suscetível a campos eletromagnéticos. Esses campos podem controlar o movimento de partículas carregadas no plasma e criar ondas que aceleram as partículas a velocidades enormes.
O espaço está cheio de campos magnéticos invisíveis que determinam a trajetória do plasma. Ao redor da Terra, o mesmo campo magnético que faz as bússolas apontarem para o norte direciona o plasma através do espaço ao redor do nosso planeta. No Sol, os campos magnéticos desencadeiam explosões solares e fluxos diretos de plasma conhecidos como vento solar, que se movem através do sistema solar. Quando o vento solar atinge a Terra, pode causar processos energéticos, como auroras e clima espacial, que, se fortes o suficiente, podem danificar satélites e telecomunicações.
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Temperaturas extremas
Da Sibéria ao Saara, a Terra experimenta uma ampla gama de temperaturas. Há registros de temperaturas que variam de 57°C a -89°C. Mas o que consideramos extremo na Terra é a média no espaço. Em planetas sem uma atmosfera isolante, as temperaturas flutuam descontroladamente durante o dia e a noite. Em Mercúrio são observados regularmente dias com temperatura em torno de 449° C e noites frias de até -171° C. E no próprio espaço, em algumas espaçonaves, a diferença de temperatura entre os lados iluminado e sombreado chega a 33°C. Por exemplo, uma sonda solar Sonda Solar Parker da NASA na maior aproximação do Sol, sentirá uma diferença de mais de 2 mil graus.
Os satélites e instrumentos que a NASA envia ao espaço são cuidadosamente projetados para resistir a tais condições extremas. O Solar Dynamics Observatory da NASA passa a maior parte do tempo sob a luz direta do sol, mas várias vezes por ano sua órbita passa na sombra da Terra. Durante esta viagem espacial, a temperatura dos painéis solares voltados para o Sol cai 158°C. No entanto, os aquecedores de bordo são ligados para proteger a eletrônica e os instrumentos, permitindo que a temperatura caia apenas meio grau.
Da mesma forma, os trajes espaciais dos astronautas são projetados para suportar temperaturas entre -157°C e 121°C. Eles são de cor branca para refletir a luz quando estão no 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 constantes, além de proteção contra micrometeoritos e radiação ultravioleta do Sol.
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alquimia cósmica
O Sol comprime hidrogênio em hélio em seu núcleo. Esse processo de unir átomos sob enorme pressão e temperatura, resultando na formação de novos elementos, é chamado de fusão termonuclear. Quando o universo nasceu, continha principalmente hidrogênio e hélio, além de alguns outros elementos leves. Desde então, mais de 80 outros elementos apareceram no espaço como resultado da fusão de estrelas e supernovas, algumas das quais tornam a vida possível.
O Sol e outras estrelas são excelentes máquinas termonucleares. A cada segundo, o Sol queima cerca de 600 milhões de toneladas de hidrogênio. Junto com a criação de novos elementos, a fusão libera uma enorme quantidade de energia e partículas de luz chamadas fótons. Esses fótons precisam de cerca de 250 anos para viajar cerca de 700 km e atingir a superfície visível do Sol a partir do núcleo solar. Depois disso, a luz precisa de apenas 8 minutos para viajar 150 milhões de km até a Terra.
A fissão, a reação nuclear oposta que divide 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 durante a distribuição pode causar cataclismo. Mas para essa quantidade de massa, ainda é várias vezes menor que a energia liberada durante a fusão. No entanto, os cientistas ainda não decidiram como controlar o plasma de forma a obter energia a partir de reações termonucleares.
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Explosões magnéticas
Todos os dias, o espaço ao redor da Terra se enfurece com enormes explosões. Quando o vento solar, um fluxo de partículas carregadas do Sol, colide com o meio magnético que envolve e protege a Terra - magnetosfera - emaranha os campos magnéticos do Sol e da Terra. Eventualmente, as linhas do campo magnético se comprimem e se alinham, repelindo partículas carregadas adjacentes. Este evento explosivo é conhecido como reconexão magnética.
Embora não possamos ver a reconexão magnética com nossos próprios olhos, podemos observar seus efeitos. Às vezes, algumas das partículas perturbadas entram nas camadas superiores da atmosfera da Terra, onde causam auroras (luzes do norte).
A reconexão magnética ocorre em todo o universo, onde existem campos magnéticos rodopiantes. Missões da NASA, como a Magnetospheric Multiscale, medem eventos de reconexão ao redor da Terra, ajudando os cientistas a encontrá-la onde é mais difícil de estudar, como em erupções no Sol, em regiões ao redor de buracos negros e ao redor de outras estrelas.
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Golpes supersônicos
Na Terra, uma maneira simples de transferir energia é através do impulso. Isso geralmente é causado por colisões, como quando o vento faz as árvores balançarem. Mas no espaço sideral, as partículas podem transferir energia sem colidir. Essa estranha transferência de energia ocorre em estruturas invisíveis conhecidas como ondas de choque.
Nas ondas de choque, a energia é transferida através de ondas de plasma, campos elétricos e magnéticos. Pense nas partículas como um bando de pássaros voando juntos. Se o vento de cauda aumenta e impulsiona os pássaros, eles voam mais rápido, mesmo que nada pareça empurrá-los para frente. As partículas se comportam da mesma maneira quando de repente encontram um campo magnético. O campo magnético, de fato, pode dar-lhes um empurrão.
Ondas de choque podem se formar quando as coisas estão se movendo em velocidades supersônicas – isto é, mais rápido que a velocidade do som. Se um fluxo supersônico colide com um objeto estacionário, ele forma o chamado sopro nasal. Um desses choques de arco é criado pelo vento solar ao colidir com o campo magnético da Terra.
As ondas de choque também são encontradas em outros lugares do espaço, por exemplo, em torno de supernovas ativas, que emitem nuvens de plasma. Em alguns casos, as ondas de choque podem ocorrer temporariamente na Terra. Isso acontece quando balas e aviões voam mais rápido que a velocidade do som.
Todos esses cinco fenômenos estranhos são comuns no espaço. Embora alguns deles possam ser reproduzidos em condições especiais de laboratório, a maioria deles não pode ser encontrada em condições normais na Terra. NASA está estudando esses estranhos fenômenos no espaço para que os cientistas possam analisar suas propriedades e obter informações sobre a física complexa que fundamenta o funcionamento do nosso universo.
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