Como surgem os relâmpagos?

Um relâmpago é uma corrente elétrica muito intensa que ocorre na atmosfera. Ele é conseqüência do movimento de elétrons de um lugar para outro. Os elétrons se movem tão rapidamente que fazem o ar ao seu redor se iluminar, resultando em um clarão, e se aquecer, provocando o som do trovão.
Segundo o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), o relâmpago tem normalmente "duração de meio segundo e trajetória com comprimento de 5 km a 10 km." Em termos gerais, existem dois tipos de relâmpagos: relâmpagos na nuvem (cerca de 70% do total) e relâmpagos no solo, que podem ser do tipo nuvem-solo ou solo-nuvem. Mais de 99 % dos relâmpagos no solo são relâmpagos nuvem-solo.
De acordo com o Inpe, a afirmação de que espelhos atraem raios não passa de um mito. O instituto também afirma que um relâmpago pode cair mais de uma vez no mesmo lugar. Outra curiosidade: em média, aviões comerciais são atingidos por relâmpagos uma vez por ano, em geral, durante procedimento de aterrissagem ou decolagem, em alturas inferiores a cerca de 5 km. "Como conseqüência, a fuselagem do avião sofre avarias superficiais", informou o Inpe.

Quanto vale um ano-luz?

O Ano-luz é uma medida de comprimento que corresponde à distância percorrida pela luz em um ano. "Isso significa, aproximadamento, a 9,5 trilhões de quilômetros", explica o físico Charles Bonatto, professor do Departamento de Astronomia do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
Mais precisamente, são 9.460.536.207.068.016 de metros percorridos com uma velocidade de 299.792.458 metros por segundo durante 365 dias. Só pra ter uma idéia da rapidez, o tempo que a luz leva para percorrer os 149.597.870 de quilômetros que separam a Terra do Sol é de apenas 8,3 minutos.

O que é um buraco negro?

Simplificadamente, um buraco negro é um corpo celeste de massa muito grande para o espaço que ocupa, resultando um campo gravitacional tão forte do qual nem sequer a luz pode escapar.
"A matéria atraída pelo buraco negro em geral tem movimento angular, por isso é capturada por um disco, no qual fica girando até se precipitar no centro", explica a astrônoma da Universidade Federal do Rio Grande do Sul Thaisa Storchi Bergmann.
O buraco negro ocorre, por exemplo, quando uma estrela não possui mais pressão suficiente para produzir uma força para fora que contrabalance o peso de suas camadas externas. "Essas camadas caem sobre as internas produzindo uma implosão que dá origem ao fenômeno", diz a astrônoma.
Os buracos negros são invisíveis por não emitirem radiação, por isso é impossível visualizá-los. No entanto, ele exerce força gravitacional sobre os corpos ao seu redor. Segundo Thaísa, só assim os astrônomos conseguem detectá-los.
"Devido à sua atração gravitacional, os buracos negros produzem movimento em corpos ao seu redor. Por meio desse movimento que é feita sua detecção", finaliza.

De onde vem o calor emitido pelo Sol?

A energia do Sol vem de seu núcleo, composto pelos gases hidrogênio e hélio. Reações nucleares transformam o hidrogênio em hélio e liberam uma enorme quantidade de energia. Essas reações são milhões de vezes mais poderosas do que as reações nucleares produzidas na Terra. E nosso planeta recebe apenas uma pequena parte da energia produzida.
Quando um gás é comprimido, ou pressionado, ele aquece. No Sol, a pressão é milhões de vezes maior do que a pressão na Terra. Toda essa pressão faz com que o hidrogênio atinja temperaturas de 15 milhões de graus centígrados no núcleo. Com o gás nessa temperatura e pressão, ocorrem as reações nucleares que mantém o Sol aquecido.
As reações nucleares transformam quatro prótons ou núcleos de átomos de hidrogênio em uma partícula alfa, que é o núcleo de um átomo de hélio. A partícula alfa tem aproximadamente 0,7% menos massa do que quatro prótons. A diferença em massa é expelida como energia, carregada até a superfície do Sol e liberada em forma de luz e calor. A energia gerada no interior do Sol leva um milhão de anos para chegar à superfície.
Segundo cientistas do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, "o Sol tem combustível suficiente para continuar produzindo energia por aproximadamente mais 5 bilhões de anos. No fim de sua vida, o Sol comecará a fundir o hélio em elementos mais pesados e se expandirá". Os pesquisadores acreditam que o Sol ficará tão grande que engolirá a Terra.

Como ocorrem os eclipses do Sol e da Lua?

"O principal elemento de um eclipse é a sombra. A luz proveniente de uma fonte luminosa, ao ser interrompida por um objeto, projeta no espaço oposto à fonte, uma zona escura denominada sombra", explica o físico Plínio Fasolo, professor da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
A sombra de qualquer objeto é constituída por duas partes: a umbra, que é a parcela da sombra que não recebe luz alguma proveniente da fonte luminosa, e a penumbra, a parte da sombra que recebe a luz de partes da fonte luminosa, mas não de toda.
No caso do eclipse lunar, o Sol projeta sua luz sobre nosso planeta, e a Lua é ocultada pela umbra da Terra. Nessa situação a Lua esta experimentando a fase total do eclipse. Já enquanto ela transita pela penumbra da sombra da Terra, nas laterais da umbra, o eclipse da Lua é parcial.
Para explicar o eclipse solar, Fasolo destaca que o Sol é uma fonte de luz de dimensão imensa se comparada ao tamanho da Terra e da Lua. Por isso as sombras da Terra e da Lua, além de possuírem muita penumbra, possuem umbras em forma de cone.
"As sombras tanto da Lua como a da Terra se formam sempre do lado oposto ao do Sol, que é a fonte de luz. O cone de umbra da Terra é muito maior do que a distância da planeta à Lua."
Mas o professor esclarece que o cone de umbra da Lua é variável. Tem uma dimensão praticamente igual à sua distância da Terra. "Essa coincidência passa a ser responsável pela existência de dois tipos de eclipses do Sol produzidos pelo cone de umbra da Lua: o eclipse total do Sol e o eclipse anular."
Fasolo conta que ocorrerá um eclipse total do Sol na região da superfície da Terra ¿tocada¿ pela ponta do cone de umbra, quando esta sombra possuir dimensão maior do que a distância da Terra à Lua.
Já o eclipse será anular quando a dimensão do cone de sombra da Lua for um pouco menor do sua distância para a Terra, deixando por isso de tocar a superfície da Terra. "Nesse caso a Lua tapará a região central do disco solar deixando em torno um anel de luz."

O que havia antes do Big Bang? O universo é finito?

Por mais que as astronomia seja uma ciência que avança a cada dia, mutias perguntas continuam sem resposta, ou sem muitos indícios. É o caso de algumas sobre a origem e o tamanho do universo. A teoria mais aceita estima que ele formou-se cerca de 13,5 bilhões de anos atrás, com a explosão chamada Big Bang. Mas sobre o que havia antes e o tamanho do universo há poucas respostas.
"Quando extrapolamos a expansão do universo, observada atualmente, temos evidências de que ele deveria ser extremamente compacto e quente. Mas não temos como saber o que havia antes", afirma a a astrônoma da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) Thaisa Storchi Bergmann.
Já sobre o tamanho do Universo, Bergmann é mais conclusiva. "Acredita-se sim que o universo seja finito, pois começou há 13,5 bilhões de anos e tem se expandido desde então ate um tamanho finito. Mas pode ser que, assim como existe o nosso Universo, existam outros com os quais não podemos nos comunicar ou observar."

Um dia o Sol pode explodir?

Não, uma catastrófica e repentina explosão solar nunca deve acontecer. Segundo a astrônoma da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) Thaisa Storchi Bergmann, tal fenômeno acontece somente com estrelas cuja massa é de cinco a dez vezes maior do que a do Sol.
"Estrelas como o Sol morrem menos catastroficamente. O Sol, daqui a alguns bilhões de anos, vai comecar e expandir suas camadas externas, que se extenderão até a distância de Marte, aproximadamente", diz Thaisa.
Nesta fase ele vai se transformar numa estrela chamada de gigante vermelha. Neste momento todos estaremos mortos, pois a temperatura na Terra ficará muito alta, impedindo a vida no planeta.
"Depois, o Sol vai perder as camadas externas, chegando na fase de nebulosa planetária. O que sobrar será uma uma estrela muito compacta, com cerca de uma massa do Sol e compactada num raio igual ao da Terra, a chamada anã branca", explica.
Portanto, ao contrário das conhecidas supernovas, que morrem por meio de uma explosão, o Sol vai morrer aos poucos, terminando sua vida como uma estrela anã branca.