Na mente desse astrônomo, Terra poderia ser um telescópio gigante

O desenvolvimento de um novo tipo de foguete – o Foguete de Plasma Pulsado (PPR, na sigla em inglês) – avança na NASA. Se sair do papel, poderia viabilizar uma missão que parece maluquice: usar o Sol como telescópio. Mas um astrônomo defende uma ideia (um pouco) menos mirabolante: usar a Terra como telescópio. E tudo começa com Albert Einstein.

Cientistas sugerem transformar o Sol e a Terra em telescópios gigantes

A NASA avança no desenvolvimento do Foguete de Plasma Pulsado (PPR), que poderia permitir missões inovadoras, como usar o Sol como um telescópio gigante;

A ideia de usar o Sol como telescópio foi sugerida por Albert Einstein há mais de 90 anos e explorada por Von Russel Eshleman em 1979. A ideia é aproveitar o fenômeno “lente gravitacional” no Sol para ampliar a capacidade de observação de objetos distantes;

Em 2019, o astrônomo David Kipping propôs algo (um pouco) menos mirabolante: usar a Terra como um telescópio gigante. Ele sugere que a refração da luz na atmosfera da Terra poderia criar um efeito semelhante ao das “lentes gravitacionais”, o que expandiria o potencial das observações astronômicas;

Em tese, a proposta de Kipping é mais viável que a do telescópio solar. O astrônomo acredita que essa técnica poderia alcançar amplificações de 10-40.000 vezes, comparáveis a um telescópio espacial de 150 metros – o que superaria significativamente o Telescópio Espacial James Webb, por exemplo.

O astrônomo David Kipping – professor na Universidade de Columbia, em Nova York (EUA), e dono do canal Cool Worlds no YouTube – propôs essa ideia em 2019. Inclusive, seu artigo saiu na revista Publications of the Astronomical Society of the Pacific.

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No entanto, para entender a proposta de Kipping, é preciso voltar mais ainda no tempo (porque essa história toda começa na mente de Albert Einstein). E esse caminho tem mais uma parada: a proposta do cientista Von Russel Eshleman.

Einstein sugere usar Sol como telescópio gigante – e Eshleman compra ideia

Conceito artístico da utilização do Sol como “lente gravitacional” para observar planetas (Imagem: Flavia Correia via DALL-E/Olhar Digital)

Há mais de 90 anos, o físico Albert Einstein sugeriu algo revolucionário: usar o Sol como um telescópio gigante. Em 1936, ele publicou um estudo simples que descrevia essa ideia.

Einstein escreveu na revista Science sobre um pedido de um colega chamado R. W. Mandl para publicar um cálculo que ele, Einstein, fez a pedido dele, Mandl. O artigo mostrou que objetos gigantes no espaço, como o Sol, podem dobrar o espaço-tempo e alterar o caminho da luz.

Esse fenômeno, previsto pela teoria da relatividade geral, funciona como uma espécie de “lente gravitacional”. E pode ser usado para criar telescópios mais poderosos.

Como a “lente gravitacional” funciona (Imagem: NASA, ESA e Goddard Space Flight Center/K. Jackson)

Em 1979, Von Russel Eshleman, outro cientista, propôs a construção de um telescópio que utilizasse este efeito. Em artigo também publicado na Science, ele explicou que uma espaçonave posicionada nesta linha focal poderia observar e se comunicar com objetos a distâncias interestelares, usando equipamentos semelhantes aos utilizados para distâncias interplanetárias.

No texto, Eshleman também mencionou que, ao negligenciar os efeitos coronais, o fator de ampliação máximo para radiação coerente é inversamente proporcional ao comprimento de onda, chegando a 100 milhões para um milímetro.

Atualmente, usa-se “lentes gravitacionais” para observar objetos muito distantes. Mas essa observação é limitada pela localização desses objetos e daqueles que estão atrás deles.

Com espaçonaves, daria para posicionar um telescópio do outro lado do Sol em relação ao objeto que se quer ver, aumentando muito a capacidade de observação. O desafio é viajar 550 Unidades Astronômicas (UA) – uma UA é a distância entre a Terra e o Sol, que corresponde a 150 milhões de km – para isso.

Kipping sugere usar a Terra como telescópio gigante

O astrônomo David Kipping propôs o conceito de “Terrascópio” em 2019 (Imagem: Crazy Owl Productions/Shutterstock)

O conceito de “Terrascópio” proposto pelo astrônomo David Kipping é semelhante ao do telescópio solar (até porque parte do mesmo princípio). Mas pode ser mais alcançável, porque exige que se viaje apenas cerca de 85% da distância até a Lua – bem menos que as 550 UAs para concretizar o telescópio solar.

Kipping propõe que daria para usar a refração da luz causada pela atmosfera da Terra para obter um efeito semelhante a “lentes gravitacionais”.

“Imagine uma estrela distante se pondo no horizonte. A luz dessa estrela entra na atmosfera da Terra e se desvia por meio grau, contornando a superfície e saindo da atmosfera, dando outro meio grau de desvio, totalizando um grau,” explica Kipping, num vídeo publicado em seu canal no YouTube.

Ele continua: “A luz dessa mesma estrela também brilhará no hemisfério oposto e os dois raios convergirão juntos a uma distância dada pelo raio da Terra dividido por um grau, então essa é uma distância logo dentro da órbita da Lua. Este é um ponto focal.”

Daria para usar a refração da luz causada pela atmosfera da Terra para obter efeito semelhante a “lentes gravitacionais” (Imagem: IM_photo/Shutterstock)

Ainda segundo Kipping: “Se o raio [de luz] estivesse mais próximo da Terra, ele atingiria a superfície e, portanto, seria perdido. Se o raio estivesse um pouco mais alto em altitude, ele se desviaria um pouco menos, já que a atmosfera é mais fina à medida que a altitude aumenta. Portanto, isso significa que não apenas você obtém um foco para raios que contornam a superfície, mas também obtém um foco em cada ponto mais distante do que isso. Em outras palavras, você tem uma linha focal.”

A conclusão do professor é: se desse para colocar um telescópio ao longo dessa linha, daria para ver muito mais longe do que com telescópios regulares. Isso porque o observador usaria essencialmente um telescópio natural do tamanho da Terra.

Para compensar os efeitos das nuvens, daria para usar a luz que passa mais alto na atmosfera, embora isso exigisse viajar mais longe do que a Lua. Usando um sistema assim, Kipping sugere que seria possível alcançar cerca de 10-40.000 amplificações, equivalente a ter um telescópio espacial de 150 metros – muito maior do que o espelho de 6,5 metros do Webb, por exemplo.

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