Guerras no Espaço

Asteroides, cometas, raios gama e o Sol. Todos estes fatores fazem da Terra um lugar muito perigoso para se viver. Muitos cientistas dedicam-se a identificar estas ameaças e a planejar diferentes meios de defender a Terra.

Raios Gama

Radiação gama ou raio gama (γ) é um tipo de radiação eletromagnética produzida geralmente por elementos radioativos, processos subatômicos como a aniquilação de um par pósitron-elétron. Este tipo de radiação tão energética também é produzido em fenômenos astrofísicos de grande violência. Possui comprimento de onda de alguns picômetros até comprimentos mais ínfimos como 10−15/10−18 metros.

Por causa das altas energias que possuem, os raios gama constituem um tipo de radiação ionizante capaz de penetrar na matéria mais profundamente que a radiação alfa ou beta. Devido à sua elevada energia, podem causar danos no núcleo das células, por isso usados para esterilizar equipamentos médicos e alimentos.

A energia deste tipo de radiação é medida em Megaelétron-volts (MeV). Um Mev corresponde a fótons gama de comprimentos de onda inferiores a 10 - 11 metros ou frequências superiores a 1019 Hz.

Produção

Os raios gama são produzidos na passagem de um núcleon de um nível excitado para outro de menor energia, e na desintegração de isótopos radioativos. Estão geralmente associados com a energia nuclear e aos reatores nucleares. A radioatividade se encontra no nosso meio natural, desde os raios cósmicos que bombardeiam a Terra provenientes do Sol, das estrelas e das galáxias fora do nosso sistema solar, até alguns isótopos radioativos que fazem parte do nosso meio natural.

No espaço

Os raios gama produzidos no espaço não chegam à superfície da Terra, pois são absorvidos na parte mais alta da atmosfera. Para observar o universo nestas frequências, é necessária a utilização de balões de grande altitude ou observatórios espaciais. Em ambos os casos se utiliza o efeito Compton para detectar os raios gama. Estes raios são produzidos em fenômenos astrofísicos de alta energia como em explosões de supernovas ou núcleos de galáxias ativas.

Erupções de raios gama

Em astrofísica se denominam erupções de raios gama (Gamma Ray Bursts) as fontes de raios gama que duram alguns segundos ou algumas poucas horas, sendo sucedidas por um brilho decrescente da fonte em raios X. Ocorrem em posições aleatórias do céu e sua origem permanece ainda sob discussão científica. Em todo caso parecem constituir os fenômenos mais energéticos do universo.

Erupções Solares

Os raios gama são também encontrados no sol, devido aos fótons de alta energia (raios gamas) gerados pela fusão nuclear são absorvidos por núcleos presentes no plasma solar e re-emitidos novamente em uma direção aleatória, dessa vez com uma energia um pouco menor. Depois são novamente absorvidos e o ciclo se repete. Como consequência, a radiação gerada pela fusão nuclear no núcleo solar demora muito tempo para chegar à superfície. Estimativas do tempo de viagem variam entre 10 a 170 mil anos.

Asteróides e Cometas : Tamanhos e frequências

Pequenos objetos colidem frequentemente com a Terra. Existe uma relação inversa entre o tamanho do objeto e a frequência dos impactos.

Asteróides com diâmetro de 1 km atingem a Terra a cada 500.000 anos em média.Colisões grandes - com objetos de cinco quilômetros - acontecem aproximadamente uma vez a cada dez milhões de anos. O último impacto conhecido de um objeto de 10 km ou mais de diâmetro foi o evento de extinção do cretáceo-terciário, 65 milhões de anos atrás.

Asteróides com diâmetros de 5-10 m atingem a atmosfera terrestre aproximadamente uma vez por ano, com tanta energia quanto a Little Boy, a bomba atômica de Hiroshima, aproximadamente 15 quilotons de TNT. Normalmente elas explodem na atmosfera superior, e a maioria ou todos os componentes sólidos são vaporizados. Objetos com diâmetros superiores a 50 metros atingem a Terra aproximadamente uma vez a cada mil anos, produzindo explosões comparáveis à observada no evento Tunguska em 1908.[3] Pelo menos um asteróide conhecido com diâmetro de mais de 1 km, (29075) 1950 DA, tem uma probabilidade calculada de atingir a Terra em março de 2880, com um o valor de dois na escala de Turim.

Através da história, centenas de eventos de impacto menores (e explosõe de bólidos) tem sido registrados, com algumas ocorrências causando mortes, ferimentos, danos à propriedades, e outras consequências localizadas significantes.

A geologia de eventos de impacto terrestres

A Terra passou por períodos de mudanças abruptas e catastróficas, alguns devido ao impacto de grandes asteróides e cometas no planeta. Poucos destes impactos causaram mudanças climáticas massivas e a extinção de grande número de espécies de plantas e animais. A origem da Lua é atribuída a um enorme impacto no princípio da história da Terra. Eventos de impacto mais cedo na história da Terra tem sido atribuídos a eventos tanto destrutivos quanto criativos; tem sido proposto que a água dos oceanos terrestres foi resultado da queda de cometas, e alguns tem sugerido que a origem da vida pode ter sido influenciada pelo impacto de objetos trazendo químicos orgânicos ou formas de vida na superfície da Terra, uma teoria conhecida como exogênese.

Eugene Merle Shoemaker foi o primeiro a provar que impactos de meteoros afetaram a Terra.

Estas visões modificadas da história da Terra não emergira senão recentemente, principalmente devido a uma ausência de observações diretas e a dificuldade em reconhecer os sinais de impacto na Terra. Impactos terrestres em larga escala do tipo que produziu a Cratera de Barringer no Arizona são raros. Em vez disso, pensava-se que as crateras fossem resultados de vulcanismo: a cratera de Barringer, por exemplo, era tida como uma explosão vulcânica pré-histórica (uma hipótese bastante razoável, dado que o monte vulcânico San Francisco Peaks fica apenas a 30 km a oeste). De forma similar, pensava-se que as crateras na superfície da Lua fossem resultado de vulcanismo.

Apenas entre 1903–1905 que a Cratera de Barringer foi corretamente identificada como sendo uma cratera de impacto, e só em 1963 que a pesquisa feita por Eugene Merle Shoemaker conclusivamente provou esta hipótese. As descobertas da exploração espacial do final do século XX e o trabalho de cientistas como Shoemaker demonstrou que as crateras de impacto eram o processo geológico mais disseminado a acontecer nos corpos sólidos do Sistema Solar. Como literalmente todos os corpos sólidos examinados no Sistema Solar tem crateras, não há razão para acreditar que a Terra de alguma forma tenha escapado do bombardeio do espaço. A primeira observação de um grande evento de colisão aconteceu em 1994: a colisão do cometa Shoemaker-Levy 9 com Júpiter; até o momento nenhum evento semelhante foi observado na Terra.

Baseado na taxa de formação de crateras deterimada pela companheira mais próxima da Terra, a Lua, astrogeólogos determinaram que durante os últimos 600 milhões de anos, a Terra foi atingida por 60 objetos com diâmetro de cinco quilômetros ou maiores. O menor destes objetos liberaria a energia equivalente a dez milhões de megatons de TNT e deixaria uma cratera de 95 km de diâmetro. Em comparação, a maior arma nuclear já detonada, a Tsar Bomba, liberou 50 megatons.

Eventos pré-históricos recentes

Além dos impactos enormes que acontecem a cada poucas dezenas de milhões de anos, existem muitos impactos menores que acontecem com frequência muito maior mas que deixam traços correspondentemente menores. Devido às forças de erosão trabalhando na Terra, somente exemplos relativamente recentes destes impactos menores são conhecidos. Algns dos mais famosos ou interessantes são:

Cratera de Barringer nos EEUU, a primeira cratera que foi provada ser resultado de um impacto;

As crateras de Rio Cuarto na Argentina, produzidas por um impacto de asteróide em ângulo baixo cerca de 10.000 anos atrás;

A Cratera Henbury na Austrália e a Cratera Kaali, na Estônia, aparentemente produzidas por objetos que se partiram antes do impacto. Ambas tem uma idade estimada entre 4.000 e 5.000 anos;

As crateras Wabar na Arábia, que podem ter sido criadas em algum momento nas últimas poucas centenas de anos.

A hipótese do cometa Clóvis é uma teoria de que o movimento de ar criado por um grande cometa sobre ou mesmo dentro da camada de gelo Laurentidea a norte dos Grandes Lagos deixou todo o continente norte americano em chamas cerca de 12.900 anos atrás. A teoria tenta explicar a extinção da maioria dos grandes animais na América do Norte e o desaparecimento da cultura Clóvis da idade da pedra na época do Pleistoceno. Proponentes da hipótese alegam a existência de uma camada de solo queimado rico em carbono encontrada em cerca de 50 sites da era clovis por todo o continente. Ela tem sido criticada por não ser consistente com a estimativa da população paleoíndia.

Existem teorias de que impactos pré-históricos mais recenteos criadas pelo Holocene Impact Working Group, incluindo Dallas Abbot do Lamont-Doherty Earth Observatory em Palisades, NY.Este grupo aonta para quatro enormes depósitos cuneiformes no sul de Madagáscar, contendo microfósseis de oceano profundo fundidos com metais formados tipicamente por impactos cósmicos. Todos os depósitos cuneiformes apontam em direção a um ponto no meio do Oceano Índico onde foi descoberta recentementa a cratera Burckle com 29 km de diâmetro, 3.800 metros abaixo da superfície. Este grupo defende que um enorme impacto de asteróide ou cometa a 4.500-5.000 anos atrás, produzido um mega-tsunami com pelo menos 180 m de altura. Se este e outros impactos recentes forem corretos, a taxa de impactos de asteróide é muito maior que se pensa atualmente.

Os eventos do impacto dos anos 533-534 CE ± 2 foram, segundo hipótese proposta pelo dendrocronologista Mike Baillie como possíveis causas de sérias mudanças climáticas breves (tipicamente 5-10 anos) registradas em padrões de anéis de árvores antigas. No seu livro 'Exodus to Arthur: Catastrophic encounters with comets' ('Êxodo a Artur: encontros catastróficos com cometas') ele destaca quatro eventos deste tipo e sugere que podem ter sido causados pela nuvem de poeira arremessada pelo impacto de debris cometários.