Por que a lua fica amarelada de vez em quando?

O fenômeno é ocasionado pela dispersão da luz. Como a lua não tem luz própria, ela reflete a luz do Sol, que é branca – resultado da soma de todas as cores. Quando atravessa a atmosfera do nosso planeta, a luz refletida pela Lua se dissipa pelo ar. Em contato com as moléculas dos gases que compõem o ar (oxigênio, nitrogênio e hidrogênio), algumas cores, como o violeta, o azul e o verde, podem se dispersar a ponto de se tornarem imperceptíveis. É o que acontece quando a Lua está mais próxima do horizonte – ao amanhecer ou anoitecer. “Nesses momentos, a luz penetra a parte da atmosfera mais próxima do chão e, para isso, tem de atravessar uma camada mais densa de ar. Nesse processo, perde boa parte de suas cores azul e verde. Sobram muito amarelo, laranja e vermelho. A mistura dessas cores é que dá o tom amarelado”, diz Luiz Nunes de Oliveira, professor do Instituto de Física de São Carlos (USP).

Quando está bem no alto do céu, a luz refletida pela Lua conserva a cor original, que é o branco. Isso porque o ar é rarefeito em altitudes elevadas, fazendo com que a perda das tonalidades luminosas verde, azul e violeta seja bem pequena.

 Super, Outubro de 2005.

Como se avalia a idade das rochas?

A idade das rochas é determinada a partir da análise de elementos químicos instáveis presentes nelas. Tais elementos são assim chamados por passarem por um processo de decaimento radioativo. Isto é, eles liberam partículas permanentemente até que o núcleo atômico se torne mais estável que de início. Durante esse processo, o elemento muda seu número atômico, o que faz com que ele se transforme em outro elemento químico. É o caso do urânio (U), que libera partículas até se transformar em chumbo (Pb).

Conhecida a velocidade com que ocorre essa transformação, é possível determinar há quanto tempo o processo está acontecendo em uma determinada rocha. Para isso, obtém-se uma amostra mineral que incorporou apenas o urânio (elemento-pai) na sua formação. Com o passar do tempo, esse elemento decaiu gerando chumbo (elemento-filho). Assim, mede-se a razão atual entre o elemento-pai e o elemento-filho.

Quanto maior essa razão, mais antiga é a rocha, pois mais tempo se passou e mais elemento-filho foi gerado. Desse modo, chegamos à idade absoluta da rocha. Na datação, utiliza-se o conceito de meia-vida, que é o tempo que metade de um elemento precisa para se transformar em outro. No caso do urânio 235, a meia-vida dele é de, aproximadamente, 700 milhões de anos. Já no urânio 238, são necessários 4,5 bilhões de anos para que metade do elemento se transforme em chumbo.

O método urânio-chumbo é o mais utilizado para determinar quantos anos tem um rocha e, por sinal, é usado para conhecer a idade da Terra. A mesma metodologia pode ser usada com outros elementos, como o rubídio (Rb), que se transforma em estrôncio (Sr).

Renata da Silva Schimitt

Departamento de Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

 Revista Ciência Hoje, Novembro de 2009.

As ondas eletromagnéticas emitidas por telefones celulares podem afetar o desempenho de equipamentos elétricos em hospitais?

O risco de interferências eletromagnéticas em equipamentos médico-hospitalares ainda não está totalmente eliminado; está apenas sob controle. Enquanto estiverem em operação gerações mais antigas desses equipamentos – cujos projetos não levavam em conta a possibilidade de aparelhos de comunicação móveis causarem interferências eletromagnéticas -, sempre haverá risco de essas interferências ocasionarem problemas no ambiente hospitalar.

No entanto, a situação está evoluindo para um quadro de maior imunidade dos equipamentos médico-hospitalares e de menores níveis de emissão por telefones celulares. Assim, à medida que os celulares vão sendo substituídos por aparelhos mais compatíveis com os equipamentos usados por médicos em hospitais, o risco de interferência eletromagnética vai se reduzindo. Mas enquanto a substituição não for completa, deve-se considerar o risco de ocorrência do problema, que põe em perigo a segurança do paciente que depende do funcionamento adequado daqueles equipamentos.

É preciso considerar ainda que o ambiente hospitalar está se modificando com a invasão de novas fontes de emissão de radiações, como as redes wi-fi, entre outras. Embora essas tecnologias já tenham nascido em um contexto de preocupação com as interferências eletromagnéticas em equipamentos médico-hospitalares, ainda não há soluções totalmente seguras de redes sem fio que possam operar sem risco em hospitais.

Sérgio Santos Muhlen

Departamento de Engenharia Biomédica, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Universidade Estadual de Campinas

 Revista Ciência Hoje, Dezembro de 2010

As fases da lua interferem no potencial gravitacional das árvores de grande porte?

Os efeitos da Lua sobre o comportamento das marés oceânicas são notórios (basta conversar sobre isso com um pescador). A Terra também apresenta suas ‘marés’, e há estudos – feitos inclusive por pesquisadores do Setor de Ciências da Terra da Universidade Federal do Paraná – em que o fenômeno é evidenciado. Consequentemente, é possível imaginar que a Lua tenha também algum tipo de influência na circulação da seiva nas árvores.

A propósito, o Instituto Nacional de Recherches Agronomiques (INRA), sediado em Clermont Ferrand, na França, publicou um livro que aborda esse assunto. Na cultura popular dos madeireiros, jamais se deve cortar madeira na Lua crescente, pois, segundo eles, nesse caso, a madeira tende a ‘bichar’ (criar bicho, estragar). A recomendação é que o corte seja feito na Lua minguante. A experiência mostra também que a perda de seiva é maior quando as plantas são podadas na Lua cheia. Vale lembrar ainda que a luminosidade da Lua também pode influir na circulação da seiva e no consequente crescimento das árvores.

Flávio Zanette

Setor de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná.

Revista Ciência Hoje, Novembro de 2009.

Por que um balão cheio de gás hélio sobe?

O gás hélio sobe na atmosfera porque um volume de hélio é mais leve que igual volume de ar. A explicação pode ser dada através do Princípio de Arquimedes (que nasceu em Siracusa, Itália, em 287 a.C.) aplicável a todo corpo mergulhado num fluido qualquer. Imagine uma bexiga cheio de hélio. O ar em volta da bexiga exerce uma pressão sobre ela. Assim, como a pressão atmosférica ao nível do mar é maior do que no alto de uma montanha, essa pressão é mais atuante na parte de baixo da bexiga do que na parte de cima. Neste exemplo, porém, a diferença de pressão é muito pequena. Essa diferença faz surgir uma força resultante sobre a bexiga, de baixo para cima, chamada empuxo. Se ela estiver cheia de ar, e for desprezado o peso da borracha, ela não cai nem sobe, por que o peso do ar é igual ao do empuxo. Mas, se em vez de ar, houver hélio, como o peso do hélio é menor que o peso do ar, e o empuxo continua igual, a bexiga sobe.

Peter Tiedemann

Professor do Instituto de Química da USP

Revista Galileu, Abril de 2000.

Como os antigos gregos souberam da existência dos planetas, se não tinham como observá-los?

Muito antes da invenção dos telescópios, um avanço atribuído ao italiano Galileu Galilei em 1609, alguns planetas já eram visíveis no céu noturno. Na verdade, a origem da palavra “planeta” se encerra nestas observações antigas. Qualquer um que tenha a paciência de acompanhar a distribuição das estrelas ao longo de uma noite, e também ao longo de um ano inteiro (esta observação pode ser simulada em uma visita a um planetário), vai perceber que a posição relativa das estrelas não muda. No intervalo de uma vida humana (na verdade, de várias vidas), o Cruzeiro do Sul, por exemplo, permanecerá com sua forma de cruz. Isto os povos antigos percebiam com clareza. Estes povos também percebiam que existia um número muito pequeno de astros que não respeitavam esta regra. No céu noturno, o mais evidente deles é a Lua, que passeia pelas constelações. O Sol também faz isso, e também alguns corpos que se parecem com estrelas mas não o são. Os gregos chamaram estes objetos celestes de “astros errantes”, que em grego se diz planetae. Na Grécia Antiga se conheciam sete planetas. O Sol, a Lua e outros cinco astros: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. O Sol, hoje se sabe, é uma estrela. A Lua, um satélite da Terra. Mas os outros cinco astros continuaram sendo chamados de planetas, um nome que permanece até hoje para denominar um corpo celeste que não gera energia através da fusão nuclear, de dimensões consideráveis e formato aproximadamente esférico, em órbita de uma estrela. Os planetas que os gregos conheciam receberam nomes de deuses, de acordo com suas características observadas na época. Hoje em dia, utilizamos nomes romanos. O planeta que se movia mais rapidamente pelo céu recebeu o nome do deus da velocidade, Mercúrio. Vênus era a deusa da beleza e emprestou seu nome ao planeta mais brilhante. Marte, o deus da guerra, batizou um planeta de brilho avermelhado, que lembrava o sangue. O planeta que apresentava o brilho mais constante recebeu o nome do deus dos deuses, Júpiter. E, por último, o planeta mais lento recebeu o nome do deus do tempo, Saturno. Depois da invenção do telescópio, mais três planetas foram descobertos: Urano (deus do céu), Netuno (deus dos mares) e Plutão (deus das profundezas).

Alexandre Cherman

Astrônomo da Fundação Planetário do Rio de Janeiro

Revista Galileu, Março de 2000.

É verdade que há moléculas orgânicas no espaço? Como elas se formam?

Na Terra, os compostos orgânicos são produzidos pelos organismos vivos. Constituem-se de átomos de carbono misturados a outros elementos. Fora do nosso planeta, eles nascem de reações químicas entre átomos que são expelidos por algumas estrelas - principalmente as mais frias. O fenômeno já aconteceu no Sistema Solar antes da formação dos planetas. Mas ocorre com mais frequência fora dele. Uma das fábricas desses compostos é a estrela Betelgeuse, na Constelação de Órion, situada a cerca de 309 anos-luz da Terra. Ela emite partículas que se espalham numa região maior do que a órbita de Plutão. Essas micropedrinhas podem ser feitas de silício, ferro e até grafite, um cristal de carbono. Quando o grafite tomba com átomos de hidrogênio, que também são lançados pela estrela o tempo todo, as duas substâncias podem reagir, resultando em moléculas orgânicas simples, como o metano, além de alguns álcoois e açucares, mais complexos.

                Sabemos da sua existência porque ele emite luz. “Cada substância tem o seu sinal particular no espectro luminoso, tal como se fosse uma impressão digital”, compara o astrônomo Augusto Damineli, da Universidade de São Paulo. Além do metano, já foram identificados cerca de cinquenta compostos orgânicos no espaço. Os Cientistas admitem que podem existir muito mais.

Super, Março de 2000.

Que materiais os mergulhadores usam para anotar informações debaixo d’água?

Anotar informações dentro d’água é uma necessidade em quase todos os projetos de investigação que utilizam o mergulho científico como ferramenta de pesquisa. Isso pode ser feito de diferentes modos, mas o mais simples é escrever a lápis diretamente sobre uma prancheta de PVC. É possível usar vários tipos de lápis – os mais comuns são curtos (cerca de 12 cm), de grafite macio (2B), alguns cientistas apontam as duas extremidades do lápis; outros usam lapiseiras de pontas intercambiáveis, pois apontar um lápis debaixo d’água pode dificultar o trabalho.

Um bom jeito de prender o lápis à prancheta é com o auxílio de mangueiras cirúrgicas. Tabelas previamente formatadas, presas às pranchetas com elástico, podem ser usadas para pesquisas que requerem imersões repetitivas. Essas tabelas devem ser confeccionadas em folhas de papel à prova d’água (nalgene polypaper) e impressas em offset, fotocopiadoras ou impressoras a laser. As impressões em offset são as que mais resistem ao contato com a água, diferentemente das impressões a laser, que ficam riscadas por qualquer atrito.

Para facilitar a coleta de dados, alguns instrumentos (bússola, termômetro, inclinômetro, régua ou outro instrumento necessário à pesquisa) podem ser acoplados à prancheta. Como mergulhar segurando uma prancheta pode muitas vezes comprometer o equilíbrio do mergulhador, alguns pesquisadores preferem fazer anotações em um tubo de PVC adaptado ao braço. Alguns estudos exigem o registro de uma grande quantidade de dados, o que impede o mergulhador de olhar para baixo e fazer anotações em uma prancheta. Nesse caso, equipamentos de fonia acoplados a máscaras que recobrem todo o rosto do mergulhador, permitindo que ele possa falar, possibilitam que as informações transmitidas pelo mergulhador sejam anotadas ou gravadas por uma base instalada na superfície.

Ewerton Wegner

Laboratório de Mergulho Submarino, Fundação Universidade do Vale do Itajaí (SC)

 Ciência Hoje, Junho de 2006.

A acreção de matéria a uma estrela libera de 15 a 60 vezes mais energia que a fusão do hidrogênio? Por que isso ocorre?

A acreção de matéria – deposição de matéria ao redor de um astro por efeito de gravitação – pode liberar grandes quantidades de energia em algumas situações. Uma delas é quando consideramos que a matéria está em acreção a um objeto compacto muito massivo.

Um exemplo é a situação que acontece no estágio final do colapso de uma pré-supernova. A matéria das camadas mais externas se deposita sobre um pulsar em formação na sua região central. O pulsar, que também pode ser chamado de estrela de nêutron, é o resto de estrelas que explodiram, as supernovas. A atração gravitacional do pulsar acelera a matéria, transferindo enormes quantidades de energia de movimento. Isso também pode acontecer na transferência de matéria em um sistema estelar binário, envolvendo uma estrela normal e uma estrela de nêutron.

Em ambos os casos, a acreção de matéria sobre um objeto compacto pode transferir energia cinética ainda maior que aquela apontada pelo leitor. O ponto relevante é que temos um campo gravitacional extremamente intenso na vizinhança do objeto compacto massivo, com uma massa maior que a massa do Sol, concentrada em uma região do tamanho da Terra. O campo gravitacional a superfície desses objetos é mais que um milhão de vezes maior que aquele na superfície da Terra. Assim, a gravitação transfere mais energia, por grama da matéria em queda, que aquela produzida na reação de fusão do hidrogênio.

Sérgio Duarte

Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas

 Ciência Hoje, Março de 2007.

Por que o limão mancha a pele sob o sol?

Quando a pele entra em contato com o sumo da casca do limão e, em seguida, é exposta ao sol, ocorre uma reação química denominada fotossensibilidade. Os fumarínicos, substâncias presentes no suco do limão, quando em alta concentração, absorvem a radiação ultravioleta do sol e aumentam a reatividade da pele, ocasionando uma reação de hiperpigmentação no local, escurecendo-a. Em poucas palavras: o limão torna a pele mais sensível ao sol por potencializar a ação dos raios ultravioleta, o que leva a um quadro semelhante ao de uma queimadura. No início ocorre um ardor, vermelhidão e às vezes até bolhas. Depois, o local tende a ficar temporariamente escurecido. Mas aos poucos volta à sua cor normal.

Karime M. Hassun

Médica dermatologista do departamento de Dermatologia da Universidade Federal de São Paulo

 Globo Ciência, Setembro de 1997.

O bronzeamento artificial prejudica a saúde? Pode causar câncer?

Os cientistas ainda não chegaram a uma conclusão final sobre o assunto. Os raios utilizados no bronzeamento artificial são as chamadas radiações ultravioletas A (UVA), cujo comprimento de onda vai de 320 a 400 nanômetros. Os raios estimulam o melanócitos, células que fabricam pigmento melânico, provocando o bronzeamento da pele. Experiências realizadas em roedores demonstram que a UVA causa mutações nos genes e, consequentemente, o câncer. Mas, para chegar a esse resultado, os animais foram submetidos a doses de radiação muito mais altas que as usadas no bronzeamento artificial. Como ainda persistem as suspeitas de que o bronzeamento artificial pode ser cancerígeno, é aconselhável aguardar os resultados finais das pesquisas que estão em andamento.

Luciano Angelo Calvis

Diretor do Departamento de Tumores de Pele da Fundação Antonio Prudente.

 Globo Ciência, Setembro de 1997.

Qual a função da pena na flecha? O que acontece se ela for retirada?

“A pena tem a função de dar estabilidade à flecha”, explica o físico André B. Henriques, da Universidade de São Paulo. A coisa funciona como se alguém segurasse um pedaço de cordão com as mãos, mantendo-o esticado. Puxa-se uma ponta para cada lado e o cordão fica reto. Com a flecha acontece algo parecido: o impulso do arco funciona como um puxão para frente e a pena, como um puxão para trás. Isso porque a pena sofre um forte atrito do ar, que tende a impedir o movimento para frente. Como resultado, a flecha fica “esticada”, como se estivesse presa, na frente, pelo impulso que foi dado pelo arco, e também é puxada para trás pelo atrito nas penas, na traseira. Não há saída: ela não tem como dar cambalhotas no ar, por exemplo. Tirando-se as penas, uma ponta da flecha fica “solta”, da mesma forma que o cordão ficaria se fosse puxado apenas numa de suas extremidades. No caso da flecha, haveria um risco de ela se desestabilizar.

 Super, Maio de 1995.