83. Cabeça na Lua

   Esta é a Lua, o satélite natural da Terra e tem sempre acompanhado os seres humanos ao longo da nossa História. Os Antigos Gregos tinham a deusa Artémis «Άρτεμις» e também Selena «Σελήνη» ( a personificação divina da Lua),  e os Romanos tinham a Deusa Diana (pensa-se que Diana será a origem da palavra «dias»), sendo a personificação divina da Lua chamada «Luna».  O elemento químico Selénio recebeu o seu  nome devido ao seu brilho prateado fazer lembrar o da Lua. No artigo Dias primos, falou-se na origem dos nomes dos dias em Português.

   Muitos dos planetas do Sistema Solar têm luas (satélites naturais). A palavra “planeta” vem do Antigo Grego asteres planetai «ἀστέρες πλανῆται» (estrelas à-deriva), nome que davam a objetos semelhantes a estrelas que aparentemente se moviam no céu. Em 1997, a NASA estimou que há aproximadamente 2 mil e 465 satélites artificiais em órbita da Terra e 6 mil e 216 bocados de lixo espacial (como calculado pelo Goddard Space Flight Center) e mais de 16 291 objetos lançados para órbita já caíram e desfizeram-se contra a atmosfera terrestre.

   A Terra terá surgido h 4 mil e 540 milhões de anos e a Lua ter-se-á formado “pouco depois”, há cerca de 4 mil e 500 milhões de anos.  Há algumas hipóteses sobre a sua formação, sendo a mais aceite é a Hipótese do Grande Impacto. Um planeta (a que se deu o nome de Theia), do tamanho de Marte,  girava à volta do Sol na mesma órbita que a Terra. Mas mantinham-se afastados até que algo perturbou a órbita de Theia e esta aproximou-se e embateu contra a Terra, tendo o choque desfeito o planeta Theia e lançado para o espaço em volta da Terra o material que o compunha. Essa matéria poderá até ter formado um anel em volta da Terra (como os de Saturno) que eventualmente ter-se-ia agregado e formado a Lua. As idas dos astronautas americanos à Lua, através do programa Apolo (Apolo 11, 12, 14, 15, 16 e 17) possibilitaram a recolha de amostras de rocha lunar para que pudessem ser comparados com as rochas terrestres. Constatou-se que a composição das rochas lunares e das rochas terrestres era muito semelhante (à exceção de ferro e de água), levantando a hipótese de virem da Terra. Mas há partes do manto terrestre quimicamente diferentes do resto do planeta,  indicando a possibilidade de estas serem partes de Theia. Como visto no artigo Distâncias Estelares, a URSS enviou missões não tripuladas à Lua para preparar uma futura missão lunar que não aconteceu.

   Há vários factos curiosos relacionados com a Lua. Um fenómeno que tem sempre captado a atenção da Humanidade é os Eclipses Solares, quando a Lua, ao mover-se no espaço, passa em frente do Sol (quando a Lua cobre completamente o Sol é um Eclipse Total). A Lua (diâmetro médio de 3874,2 km) é minúscula em relação ao Sol (diâmetro de 1 391 400 km), é cerca de 400 vezes (400,2) mais pequena. Mas também está cerca de 400 vezes (389,2) mais próxima da Terra do que o Sol. Os dois factores equilibram-se e a diferença de tamanho é apenas de 0,93%. Assim, ambos parecem ter o mesmo tamanho e a Lua cobre o Sol no céu. No artigo Distâncias estelares, fala-se dos métodos para calcular estas enormes distâncias.

   A Lua também não tem o mesmo aspeto para todas as pessoas na Terra. À medida que o mês lunar progride, quem a vê do Hemisfério “norte” vê a fatia de luz a aumentar da direita para a esquerda (começando por formar um D, na fase crescente, e um C, na fase decrescente). Quem a vê do Hemisfério “sul” vê a fatia de luz a aumentar da esquerda para a direita (começando por formar um C, na fase crescente, e um D, na fase decrescente).  Essa diferença entre os hemisférios  deve-se ao posicionamento do observador, como se vê nesta imagem.

   Há também algo chamado Lado Escuro da Lua, um lado permanentemente oculto da visão direta terrestre, sendo pela primeira vez vista (e fotografada) pelas missões Apolo nos anos 70. Podia-se pensar que, se tem sempre o mesmo lado virado ara a Terra, é porque não gira. Mas a Lua tem um período de translação (em redor da Terra) e um período de rotação (em volta do seu eixo). O período de translação corresponde ao mês lunar.Há cinco meses lunares, dois deles: 1) tempo que a Lua demora a voltar ao ponto mais próximo com a Terra, a 365 mil 396 km, que dura 27 dias 7 horas 43 minutos e 11,5 segundos e 2) tempo que a Lua demora a voltar ao ponto mais próximo com a Terra, a 405 mil 504 km, que dura 29 dias 12 horas 44 minutos e 2,8016 segundos. Se a Lua não tivesse um período de rotação não teria um lado permanentemente oculto dos olhares terrestres. Se assim fosse o outro lado da Lua ia sendo alterado à medida que a Lua nos contorna, como mostrado na imagem incluída, em que o ponto vermelho e o ponto azul estão em lados oposto da Lua. O ponto vermelho começa por estar no que seria o lado oculto da Lua mas que, ao longo da trajectória lunar, esse lado passa a ser o lado visível. Sem rotação, não há lado oculto da Lua. Mas, havendo rotação, de facto o lado oculto da Lua permanece afastado dos olhares terrestres. O ponto vermelho situa-se no lado oculto da Lua e assim permanece ao longo de toda a trajectória lunar. É claro que, para que isso possa ocorrer, tem de existir uma completa sincronia entre o movimento de rotação e translação. De facto, ambos os movimentos têm exactamente 27 dias, 7 horas e 43 minutos. Esta sincronia permite então que a Lua mantenha um lado oculto e um lado visível (é uma palavra que terminada em L e é grave, logo necessita de um acento na penúltima sílaba, como visto no artigo Imanes acentos). Sem ela (sincronia) não há um lado da Lua permanentemente oculto (na perspetiva da Terra). Esta sincronia prende-se com o facto da face visível da Lua ser mais densa do que a face oculta. Quando a Lua surgiu, tinha uma rotação diferente da translação, mas o facto de um dos seus lados ser mais denso do que o outro levou a que esse lado fosse mais atraído pela gravidade terrestre. Com a passagem do tempo, o lado mais denso era sistematicamente mais atraído pela Terra à medida a Lua rodava. Eventualmente o equilíbrio entre a rotação da Lua e a maior atração de um dos lados conduziu naturalmente à sincronização.

   A Lua gira em torno da Terra porque está em permanente queda mas também roda em volta da Terra. Uma das coisas que investigou Galileu foi a ideia de Aristóteles que objectos mais pesados caem mais rápido do que os leves, e de que um objecto que pese o dobro de outro cai duas vezes mais depressa. A lenda reza que Galileu realizou as suas experiências largando, do topo da Torre Inclinada de Pisa, bolas de metal com pesos diferentes e registando que chegavam ao solo ao mesmo tempo. A verdade foi bem diferente. Galileu usou planos inclinados e esferas, medindo a velocidade a que deslizavam pelo plano abaixo quando libertadas. Constatou então que objectos com pesos diferentes caiam com a mesma velocidade. A diferença que se constatava entre a queda, por exemplo, de um folha e de uma pedra, era devida à resistência do ar. No vácuo ou num corpo celeste sem atmosfera, todos os corpos caem à mesma velocidade e atingem o solo ao mesmo tempo. Quando a missão Apolo 15 foi lançada, a 26 de Julho de 1971, levava a bordo uma ideia para comprovar a conclusão de Galileu. O que se segue são as imagens captadas na Lua quando a experiência foi realizada. A qualidade do vídeo não é das melhores mas é perceptível e incluí as legendas em Português no vídeo.

 Na minha mão esquerda tenho uma pena, na minha mão direita um martelo. Eu acho que uma das razões por que estamos aqui hoje é por causa de um senhor chamado Galileu que viveu há muito tempo e que fez uma descoberta bastante importante acerca de objectos em queda em campos gravitacionais. E nós pensámos «Que lugar podia ser melhor para confirmar as suas descobertas do que na Lua?» E portanto achámos que a tentaríamos aqui para vocês. E a pena é apropriadamente uma pena de falcão, pela nossa «Falcon». Vamos agora deixá-los cair aqui e esperamos que atinjam o solo ao mesmo tempo... E esta? O senhor Galileu estava correto... nas suas descobertas!

    O «jipe lunar» estacionado ao lado do astronauta, que foi usado nas missões Apolo 15, Apolo 16 e Apolo 17, custou 15 milhões de dólares em 1971 (aproximadamente 79,79 mil milhões de euros em 2017). Após as missões terem terminado (em dezembro de 1972) o jipe foi lá deixado…                                                                                                

 

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