Em um dia frio de inverno, o calor do sol é bem-vindo. No entanto, à medida que a humanidade emite cada vez mais gases de efeito estufa, a atmosfera da Terra retém cada vez mais a energia do sol e aumenta constantemente a temperatura da Terra. Uma estratégia para reverter essa tendência é interceptar uma fração da luz solar antes que ela chegue ao nosso planeta. Durante décadas, os cientistas consideraram o uso de telas, objetos ou partículas de poeira para bloquear apenas o suficiente da radiação solar – entre 1 ou 2% – para mitigar os efeitos do aquecimento global.
Um estudo conduzido pela Universidade de Utah explorou o potencial de usar poeira para proteger a luz solar. Eles analisaram diferentes propriedades das partículas de poeira, quantidades de poeira e as órbitas que seriam mais adequadas para sombrear a Terra. Os autores descobriram que lançar poeira da Terra para uma estação intermediária no “Ponto Lagrange” entre a Terra e o Sol (L1) seria mais eficaz, mas exigiria custo e esforço astronômicos. Uma alternativa é usar pó lunar. Os autores argumentam que lançar poeira lunar da lua poderia ser uma maneira barata e eficaz de sombrear a Terra.
A equipe de astrônomos aplicou uma técnica usada para estudar a formação de planetas em torno de estrelas distantes, seu foco habitual de pesquisa. A formação de planetas é um processo confuso que levanta muita poeira astronômica que pode formar anéis ao redor da estrela hospedeira. Esses anéis interceptam a luz da estrela central e a irradiam novamente de forma que possamos detectá-la na Terra. Uma maneira de descobrir estrelas que estão formando novos planetas é procurar por esses anéis de poeira.
“Essa foi a semente da ideia; se pegássemos uma pequena quantidade de material e o colocássemos em uma órbita especial entre a Terra e o Sol e o quebrássemos, poderíamos bloquear uma grande quantidade de luz solar com uma pequena quantidade de massa, ” disse Ben Bromley, professor de física e astronomia e principal autor do estudo.
“É incrível contemplar como a poeira lunar – que levou mais de quatro bilhões de anos para ser gerada – pode ajudar a retardar o aumento da temperatura da Terra, um problema que levou menos de 300 anos para ser produzido”, disse Scott Kenyon, coautor do estudo. do estudo do Centro de Astrofísica | Harvard e Smithsonian.
O artigo foi publicado na quarta-feira, 8 de fevereiro de 2023, na revista Clima PLOS.
Lançando uma sombra
A eficácia geral de um escudo depende de sua capacidade de sustentar uma órbita que projeta uma sombra na Terra. Sameer Khan, estudante de graduação e co-autor do estudo, liderou a exploração inicial em que as órbitas poderiam manter a poeira em posição por tempo suficiente para fornecer sombreamento adequado. O trabalho de Khan demonstrou a dificuldade de manter a poeira onde você precisa.
“Como conhecemos as posições e massas dos principais corpos celestes em nosso sistema solar, podemos simplesmente usar as leis da gravidade para rastrear a posição de um protetor solar simulado ao longo do tempo para várias órbitas diferentes”, disse Khan.
Dois cenários eram promissores. No primeiro cenário, os autores posicionaram uma plataforma espacial no ponto L1 Lagrange, o ponto mais próximo entre a Terra e o Sol onde as forças gravitacionais se equilibram. Objetos em pontos de Lagrange tendem a ficar ao longo de um caminho entre os dois corpos celestes, e é por isso que o Telescópio Espacial James Webb (JWST) está localizado em L2, um ponto de Lagrange no lado oposto da Terra.
Em simulações de computador, os pesquisadores dispararam partículas de teste ao longo da órbita L1, incluindo a posição da Terra, do Sol, da Lua e de outros planetas do sistema solar, e rastrearam onde as partículas se espalharam. Os autores descobriram que, quando lançada com precisão, a poeira seguiria um caminho entre a Terra e o Sol, criando efetivamente sombra, pelo menos por um tempo. Ao contrário do JWST de 13.000 libras, a poeira foi facilmente desviada pelos ventos solares, radiação e gravidade dentro do sistema solar. Qualquer plataforma L1 precisaria criar um suprimento infinito de novos lotes de poeira para explodir em órbita a cada poucos dias após a dissipação do spray inicial.
“Foi bastante difícil fazer com que o escudo permanecesse em L1 por tempo suficiente para lançar uma sombra significativa. Isso não deveria ser uma surpresa, já que L1 é um ponto de equilíbrio instável. Mesmo o menor desvio na órbita do escudo solar pode causar para sair rapidamente do lugar, então nossas simulações tiveram que ser extremamente precisas”, disse Khan.
No segundo cenário, os autores atiraram poeira lunar da superfície da lua em direção ao sol. Eles descobriram que as propriedades inerentes da poeira lunar eram perfeitas para funcionar efetivamente como um escudo solar. As simulações testaram como a poeira lunar se espalhou ao longo de vários cursos até encontrar excelentes trajetórias voltadas para L1 que serviram como um protetor solar eficaz. Esses resultados são boas notícias, porque é necessária muito menos energia para lançar a poeira da Lua do que da Terra. Isso é importante porque a quantidade de poeira em um escudo solar é grande, comparável à produção de uma grande operação de mineração aqui na Terra. Ademais, a descoberta das novas trajetórias de proteção solar significa que pode não ser necessário entregar a poeira lunar a uma plataforma separada em L1.
Apenas um tiro na lua?
Os autores enfatizam que este estudo apenas explora o impacto potencial dessa estratégia, ao invés de avaliar se esses cenários são logisticamente viáveis.
“Não somos especialistas em mudanças climáticas ou na ciência de foguetes necessária para mover massa de um lugar para outro. Estamos apenas explorando diferentes tipos de poeira em uma variedade de órbitas para ver o quão eficaz essa abordagem pode ser. Nós fazemos não quero perder uma virada de jogo para um problema tão crítico”, disse Bromley.
Um dos maiores desafios logísticos – reabastecer os fluxos de poeira a cada poucos dias – também tem uma vantagem. Eventualmente, a radiação do sol dispersa as partículas de poeira por todo o sistema solar; o protetor solar é temporário e as partículas do escudo não caem na Terra. Os autores garantem que sua abordagem não criaria um planeta permanentemente frio e inabitável, como na história de ficção científica “Snowpiercer”.
“Nossa estratégia pode ser uma opção para lidar com a mudança climática”, disse Bromley, “se precisarmos de mais tempo”.
Com informações de Science Daily.