As estrelas desaparecem diante de nossos olhos: a poluição luminosa está nos roubando o céu noturno

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Uma análise surpreendente do Globe at Night – um programa de ciência cidadã dirigido pelo NOIRLab da NSF – conclui que as estrelas estão desaparecendo da vista humana em um ritmo surpreendente. O estudo conclui que, para os olhos humanos, a iluminação artificial embotou o céu noturno mais rapidamente do que o indicado pelas medições de satélite. O estudo publicado na revista Science mostra as contribuições únicas que os cientistas cidadãos podem fazer em campos essenciais de pesquisa.

Do arco brilhante da Via Láctea a dezenas de constelações intrincadas, o olho humano sem ajuda deve ser capaz de perceber vários milhares de estrelas em uma noite clara e escura. Infelizmente, a crescente poluição luminosa roubou cerca de 30% das pessoas em todo o mundo e aproximadamente 80% das pessoas nos Estados Unidos da visão noturna de sua galáxia natal. Um novo artigo publicado na revista Science conclui que o problema está piorando rapidamente.

Novas pesquisas baseadas na ciência cidadã lançam uma luz alarmante sobre o problema do ‘brilho do céu’ – a iluminação difusa do céu noturno que é uma forma de poluição luminosa. Os dados para este estudo vieram de observações de crowdsourcing coletadas em todo o mundo como parte do Globe at Night, um programa executado pelo NOIRLab da NSF e desenvolvido pela astrônoma do NRAO Connie Walker. A pesquisa revela que o brilho do céu está aumentando mais rapidamente do que o mostrado nas medições de satélite do brilho da superfície da Terra à noite.

“Neste ritmo de mudança, uma criança nascida em um local onde 250 estrelas eram visíveis seria capaz de ver apenas 100 quando completasse 18 anos”, disse Christopher Kyba, pesquisador do Centro Alemão de Pesquisa em Geociências e principal autor do livro o artigo detalhando esses resultados.

A poluição luminosa é um problema familiar que tem muitos efeitos prejudiciais, não apenas na prática da astronomia. Também tem um impacto na saúde humana e na vida selvagem, uma vez que interrompe a transição cíclica da luz do sol para a luz das estrelas ao lado da qual os sistemas biológicos evoluíram. Além disso, a perda de estrelas visíveis é uma perda pungente da herança cultural humana. Até há relativamente pouco tempo, os humanos ao longo da história tinham uma visão impressionante do céu noturno estrelado, e o efeito desse espetáculo noturno é evidente nas culturas antigas, desde os mitos que inspirou até as estruturas que foram construídas em alinhamento com os corpos celestes.

Apesar de ser um problema bem reconhecido, as mudanças no brilho do céu ao longo do tempo não são bem documentadas, principalmente em escala global.

O Globe at Night coleta dados sobre a visibilidade estelar todos os anos desde 2006.* Qualquer pessoa pode enviar observações por meio do aplicativo da web Globe at Night em um desktop ou smartphone. Depois de inserir a data, hora e local relevantes, os participantes veem vários mapas estelares. Eles então registram qual combina melhor com o que eles podem ver no céu sem telescópios ou outros instrumentos.

Isso dá uma estimativa do que é chamado de magnitude limite a olho nu, que é uma medida de quão brilhante um objeto deve ser para ser visto. Isso pode ser usado para estimar o brilho do brilho do céu, porque conforme o céu fica mais claro, os objetos mais fracos desaparecem de vista.

Os autores do artigo analisaram mais de 50.000 observações enviadas ao Globe at Night entre 2011 e 2022, garantindo consistência ao omitir entradas que foram afetadas por fatores como cobertura de nuvens e luar. Eles se concentraram em dados da Europa e América do Norte, uma vez que essas regiões tinham uma distribuição suficiente de observações em toda a área terrestre, bem como ao longo da década estudada. O artigo observa que o céu provavelmente está clareando mais rapidamente nos países em desenvolvimento, onde observações de satélite indicam que a prevalência de iluminação artificial está crescendo a uma taxa mais alta.

Depois de desenvolver um novo método para converter essas observações em estimativas da mudança no brilho do céu, os autores descobriram que a perda de estrelas visíveis relatada pelo Globe at Night indica um aumento no brilho do céu de 9,6% ao ano na última década. Isso é muito maior do que o aumento global de cerca de 2% ao ano no brilho da superfície medido por satélites.

“Isso mostra que os satélites existentes não são suficientes para estudar como a noite da Terra está mudando”, disse Kyba. “Desenvolvemos uma maneira de ‘traduzir’ as observações do Globe at Night da visibilidade das estrelas feitas em diferentes locais de ano para ano em tendências continentais de mudança de brilho do céu. Isso mostra que o Globe at Night não é apenas uma atividade de divulgação interessante , é uma medida essencial de uma das variáveis ​​ambientais da Terra.”

Os satélites existentes não são adequados para medir o brilho do céu como parece para os humanos, porque não há instrumentos atuais monitorando toda a Terra que possam detectar comprimentos de onda menores que 500 nanômetros, que correspondem à cor ciano ou azul esverdeado. Comprimentos de onda mais curtos, no entanto, contribuem desproporcionalmente para o brilho do céu, porque se espalham de forma mais eficaz na atmosfera. Os LEDs brancos, agora cada vez mais usados ​​em iluminação externa de alta eficiência, têm um pico de emissão entre 400 e 500 nanômetros.

“Como os olhos humanos são mais sensíveis a esses comprimentos de onda mais curtos à noite, as luzes LED têm um forte efeito em nossa percepção do brilho do céu”, disse Kyba. “Esta pode ser uma das razões por trás da discrepância entre as medições de satélite e as condições do céu relatadas pelos participantes do Globe at Night”.

Além das diferenças de comprimento de onda, os instrumentos baseados no espaço não medem muito bem a luz emitida horizontalmente, como de sinais ou janelas iluminadas, mas essas fontes contribuem significativamente para o brilho do céu visto do solo. Observações de crowdsourcing sempre serão inestimáveis ​​para investigar os efeitos humanos diretos do brilho do céu.

“O aumento do brilho do céu na última década ressalta a importância de redobrar nossos esforços e desenvolver novas estratégias para proteger o céu escuro”, disse Walker. “O conjunto de dados Globe at Night é indispensável em nossa avaliação contínua das mudanças no brilho do céu, e encorajamos todos que puderem a se envolver para ajudar a proteger o céu noturno estrelado”.

* De 2006 a 2010, Globo à noite os dados foram coletados com base em um papel e não em um formulário on-line, portanto, eram incompatíveis e não foram incluídos nesta análise.

Com informações de Science Daily.

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