sexta-feira, 2 de maio de 2008

O vento que empurra Apophis

Diariamente, segundo após segundo, o Sol irradia uma grande quantidade de energia. Dela dependemos integralmente na Terra. A quantidade de energia que o Sol emite é imensa, astronómica, em definitiva. A expressamos assim: 4 × 1026 Watts (= Joule/s). Este número, o leitor sabe, escrebe-se como um 4 seguido de 26 zeros. Poderiamos dar-lhe um nome , algo assim como 400 quadrilhões de quadrilhões de Watts, mas isso não nos daria uma melhor impressão do que estamos falando. Também não existe nada na Terra que possa ser comparado com esta infinita quantidade de energia. Hidrelétricas (Itaipú apenas libera 1,2 × 1010 Watts), reatores nucleares, armas atómicas, volcanos , terremotos ou furacanes. Nada é comparável com a energia que segundo a segundo libera nossa estrela central. Tanta energia liberada deve trazer consequências sobre os objetos que giram em torno de ela. O exemplo mais obvio: toda a beleza de nosso planeta azul depende de tomar una porção muito pequena da energia solar. Mas há outros efeitos que não sempre são considerados. Um deles é que a luz pode exercer una pressão sobre os objetos, atuando como uma espécie de força mecânica que muda a direção do movimiento e os acelera. Embora os detalhes de este efeito necesitam de um profundo estudo que nos leva pelos arcanos da teoria eletromagnética e a mecânica quântica, podemos fazer algumas contas para termos uma ideia do impacto da luz do Sol sobre Apophis, nosso asteroide destrutor.

A órbita de Apophis é uma elipse que se passeia entre Vênus e a Terra. Ou seja que podemos considerar que a distância média de Apophis ao Sol é a média das distâncias Vênus-Sol (0,7 UA) e Terra-Sol ( 1,0 UA) onde UA significa Unidade Astronômica e tem o valor de 1,5 × 1011 m (ou 150 milhões de km, preferimos sempre usar metros para permanecer no Sistema Internacional de medidas). Então Apophis se encontra a 0,85 UA, ou 1,275 × 1011 m. Vamos dividir o valor da energia irradiada pelo Sol a cada segundo pela área total de uma esfera de raio igual à distância média que se encontra Apophis do Sol. O resultado nos dirá quuanta energia por segundo e por unidade de área temos disponível à distância do asteroide. A superfície de uma esfera é igual a: A = 4 π r2= 2 × 1023 m2 no caso da órbita média de Apophis. Ou seja que temos uma energia média de 1.960 W/m2. Por outra parte como Apophis tem um diâmetro de 250 m, a aéra exposta à radiação é de 49.000 m2 e portanto a energia total recebida é igual ao produto 1.960 × 49.000 = 9,6 × 107 W.

Para se ter uma noção do que representa esta energia vamos a integrar ao longo de uma órbita do asteroide. Quer dizer, vamos a multiplicar o número de segundos que tem un ano de Apophis por essa quantidad de energia por segundo. O período apophiano é de 320 dias terrestres aproximadamente, o que representa uns 2,7 × 107 segundos. Então, em um ano Apophis recebe uma energia igual a 2,2 × 1015 Joules (ao multiplicar os Watts pelos segundos obtivemos Joules). O número parece grande, mas lembrem do cálculo que fizemos na entrada sobre o inseto que bate em Apophis, ali mostramos que a energia cinética de Apophis é igual a 9,6 × 1018 Joules. Ou seja, umas 3.500 veces maior. Na verdade teriamos de comparar com a energia total de Apophis, que é igual à soma da energia cinética mais a energia potencial. Esta última define-se como o produto da constante de Newton (6,67 × 10-11 N m2/kg2) pela massa do Sol, a massa de Apohis e dividido pela distância ao quadrado. O resultado é -2 × 1019 Joules (por convenção a energia potencial é negativa). A energía total é então igual a -1 × 1019 Joules. O sinal negativo indica que Apophis está ligado ao Sol, sua órbita é fechada, e não pode escapar. A energia total é então umas 4.200 vezes maior que a recebida por radiação.

Apesar de que a relação é bastante grande e o efeito poderia se considerar pequeno, é justamente um dos fatores que mais complicam o cálculo acurado da órbita do asteroide porque é um efeito constante. Mas aínda não discutimos a forma em que a interação acontece. Ou seja, nem toda a luz se converte en uma ação mecânica, uma parte deve estar aquecendo o asteroide, por exemplo. A exata proporção que é absorbida (como calor) e a que é refletida produzindo o efeito mecânico, é ainda desconhecida. Espera-se que a partir de 2011 quando novas e melhores medidas venham a ser realizadas a predição melhore também.

A pressão de radiação sobre Apophis equivale a 6 milhonéssimos de Pascal o 6 μ Pascais (100.000 Pascais é aproximadamente a pressão atmosférica no nível do mar na Terra). Aqui não consideramos ainda outra forma de energia emitida pelo Sol e que é puramente mecânica. Trata-se da matéria que o tempo todo o Sol está ejetando de sua superfície. Esse é o chamado Vento Solar que pode ter tempestades criando distúrbios fora de casa, no terraço de nossa Terra onde habitam os satélites de comunicações e climatológicos, dentre outros. Este vento também empurra Apophis fora de sua órbita com uma intensidade da órdem dos nano Pascais, ou mil vezes menor que a pressão de radiação solar (para mais informações sobre o vento solar, podem consultar a página do experimento Wind da NASA). Embora o efeito é ainda menor, também é levado em consideração pela NASA para calcular os desvios na órbita de Apophis.

Tem ainda outros efeitos minúsculos também inclusos. Por exemplo, quando Apophis passa perto da Terra ou de Vênus, o campo gravitatório destes é muito grande (comparado ao próprio) e por esse motivo consideram-se efeitos relativísticos. A interação entre Apophis e outros objetos que orbitam em torno do Sol tampouco pode ser desprezada. Enfim, é um cálculo complexo que se faz por meio de computadores.

Um comentário:

Anônimo disse...

Saudações Xamânicas!
Gostei muito dos seus cálculos e, de acordo com os meus cálculos, tenho as datas correspondentes ao Afélio de Apóphis (Apep)desde 2006 até 2012, com probabilidade dos Periélios. Gostaria de trocar algumas idéias por e-mail, porque parece que você tem o mesmo raciocínio que o meu, embora não o tenha exposto totalmente, talvez, por ainda não ter concluido o que seu Inconsciente já canalizou da Matriz. Meu e-mail para contato é wakan_tanka@terra.com.br . Caso haja interesse, aguardo com prazer um contato seu, porque preciso de um contato com alguém que tenha conhecimento científico para entender melhor o que eu tenho de informação para compartilhar.
Um grande e fraterno abraço.
Luiza - Xamã Pantera Negra