terça-feira, 27 de abril de 2021

A Lua: mitos e ciência


© Toby Melville - Stonehenge Reino Unido

Um pouco por   todo o mundo, esta madrugada, fotógrafos viraram-se para o céu, para apreciar o fenómeno da lua quando fica lua cheia e atinge o seu ponto máximo de aproximação à Terra. A 26 de maio haverá uma segunda lua Super. As Super Luas devem-se aos perigeus mais curtos. Em Portugal Continental houve uma Super Lua rosa pelas 4:30 da madrugada.


Mitos: a influência da lua nos seres vivos

Vários estudos de meta-análise realizados no sentido de avaliar os efeitos das fases da lua no ser humano – entre datas de nascimento de milhares de bebés, data e horário de dezenas de milhares de ligações para a polícia ou serviços de emergência, data e horário de faltas violentas em eventos desportivos, número de internamentos psiquiátricos – nenhum deles certificou uma correlação válida das variações comportamentais com as fases da Lua.

Nos raros trabalhos em que um possível efeito aparecia, uma análise mais aprofundada mostrava que era algo que podia ser atribuído a erro dos pesquisadores originais ou a coincidências. Por exemplo, um eventual pico no número de acidentes num determinado dia e noite de lua cheia, veio a verificar-se que se tratava de um sábado. E uma análise mais plausível concluiu que a causa para uma maior incidência de acidentes nessa noite seria melhor explicada pela taxa de alcoolémia nos condutores ser de esperar mais elevada num sábado à noite do que noutro dia da semana. Ora, fazia sentido correlacionar a taxa de alcoolémia e o sábado por um lado; e o facto óbvio de condutores alcoolizados estarem mais sujeitos a acidentes de viação. Portanto, houve mais acidentes não por ser noite de lua cheia, mas porque era noite de sábado. O que requer explicação, no fim, é a popularidade da ideia de que as fases da Lua têm efeito sobre as pessoas, uma impressão tão arraigada que está na raiz da palavra “lunático”. 

Mesmo a correlação das fases da lua com o ciclo menstrual, que está muito difundida na crença popular, é exagerada. O ciclo feminino médio (sempre sujeito a grandes variações individuais) é de 28 dias, mas o lunar é de 29,5 dias. O que acontece é que existe um efeito de perceção seletiva. Todos nós, que já comprámos mais que uma vez um carro novo, nos devemos lembrar de perguntar: por que é que agora, de um dia para o outro, só vejo carros da mesma marca do meu, quando antes nunca via nenhum? É a questão da perceção da realidade. A realidade, para cada um de nós, depende da perceção. E a perceção, sabemos que é muito seletiva. 

Quando algo extraordinário acontece na lua cheia, ligamos, em nossas mentes, o evento à fase. Mas, quando algo excecional ocorre na lua nova ou minguante, não fazemos a associação. Ainda hoje não sabemos por que carga de água certos órgãos de comunicação social escritos, e outros televisivos, são muito atreitos a fomentar o benefício da dúvida em relação a estes fenómenos. Por conseguinte, devemos incentivar as pessoas a não dar ouvidos ao que o seu cabeleireiro, a sua prima grávida, ou o folclore dos lobisomens dizem. Não existe nenhuma outra prova de que a lua afete coisas como comportamento violento, taxas de homicídio, atos de loucura, fertilidade ou o dia de as parturientes darem à luz. 

Uma questão que já começa a ser debatida na comunidade científica é se as fases da lua e o sono se sustenta, tal como conclui um estudo da Current Biology. Críticos apontam para o facto de a amostra ser pequena, apenas 33 pessoas. Isso é um fator que enfraquece a conclusão, entre outros problemas. Trata-se de um artigo científico que diz que a lua parece afetar a qualidade do sono: em média, nas noites de Lua Cheia, as pessoas tenderiam a demorar mais tempo para adormecer depois de apagar a luz; dormiriam pior; e o período de sono duraria 20 minutos a menos que em outras fases lunares. Se estiver correto, este trabalho, publicado na revista Current Biology, será o primeiro a confirmar, em condições rigorosas de laboratório, um efeito concreto das fases da Lua sobre o ser humano.

Mesmo se for verdadeira, no entanto, a relação não terá nada a ver com a gravidade lunar, as marés ou forças místicas. Os autores especulam que o organismo humano pode ter um relógio biológico de 29,5 dias -
“relógio circalunar” - semelhante ao já conhecido “relógio circadiano” que ajusta o ciclo diário da variação na temperatura do nosso corpo e a liberação de certas hormonas, relacionado com o dia e a noite da rotação da Terra.


Ciência: lua e marés





As marés, como sendo um fenómeno da Terra na parte dos oceanos dependente das posições da Lua e do Sol, são um objeto de conhecimento que remonta a tempos muito antigos. 
Esse conhecimento, pelo menos para as populações das costas oceânicas, resulta da observação direta da correlação aproximada entre a posição da Lua e a ocorrência local da praia mar e da baixa mar no mesmo local. Igual conhecimento resulta da observação da óbvia coincidência das marés vivas e mortas com as fases da Lua. O astrónomo grego Seleuco de Selêucia explicitou no século II a.C. uma visão heliocêntrica do mundo com base na visão de Aristarco de Samos, e com base nela construiu, por volta do ano 150 a.C. uma teoria das marés de base lunar. Um extenso e aprofundado trabalho de Posidónio, elaborado no primeiro século antes de Cristo, entretanto perdido e apenas conhecido a partir de citações antigas, pode-se concluir que a obra já continha a teoria lunissolar para a explicação dos efeitos diários e mensais da maré devido à ação mútua dos três corpos celestes. Dada a atenção despertada, a tentativa de explicação da física das marés desempenhou um importante papel no desenvolvimento inicial do heliocentrismo e da mecânica celeste. 

Porém, uma explicação científica com toda a credibilidade só foi dada depois da teoria da gravitação de Isaac Newton. Se a parte sólida da Terra fosse perfeitamente elástica e a parte líquida perfeitamente fluida, as marés seriam os efeitos instantâneos das forças de atração gravitacionais e as alturas máximas das marés ocorreriam sempre na direção do corpo atrativo. Neste caso em apreciação: a Lua. Contudo, não sendo a parte sólida da Terra perfeitamente elástica e nem a parte líquida perfeitamente fluida, as alturas das marés não estão perfeitamente alinhadas com os centros da Terra e da Lua, porque as propriedades físicas não são tão ideais como mostra a figura.

Os fenómenos de maré não se limitam aos oceanos, pois podem ocorrer em outros sistemas sempre que um campo gravitacional que varia no tempo e no espaço esteja presente. Por exemplo, a parte sólida da Terra é afetada pela maré terrestre, subindo e descendo ciclicamente, embora esses movimentos não sejam tão facilmente detetáveis como os movimentos da maré oceânica.

De facto, a Terra sofre um torque (uma torção ou rotação do eixo num sistema binário de forças paralelas de sentido contrário; um sistema conjugado de forças que tende a causar rotação). Essa tendência retarda um pouco o movimento de rotação (que é de alguns  segundos por século). A Lua também sofre um torque com a mesma direção, mesmo módulo e sentido contrário ao primeiro, acelerando-o, fazendo com que a Lua se afaste da Terra (alguns centímetros por ano). Desta maneira, por efeito das marés, uma parte da energia de rotação terrestre se transforma em calor pelo atrito das marés nas praias e no fundo dos oceanos. A outra parte é transferida ao movimento orbital da Lua. A aceleração gravitacional experimentada por uma grande massa não é constante em todo o seu diâmetro. Um dos lados do corpo tem uma maior aceleração do que o seu centro de massa, e do outro lado do corpo tem menor aceleração.

A força gravitacional do Sol exercida sobre a Terra é em média 179 vezes mais intensa do que a lunar, mas porque o Sol está em média cerca de 389 vezes mais longe da Terra, o seu gradiente de campo é mais fraco. Em consequência, à superfície da Terra a força de maré de origem solar representa cerca de 46% da força de origem lunar, ou seja a intensidade da força de maré de origem lunar é cerca de 2,21 vezes maior do que a equivalente de origem solar. Numa linguagem mais precisa, a aceleração gerada pela força de maré lunar à superfície da Terra ao longo da linha que une os centros de massa da Lua e da Terra é cerca de 1,1 × 10−7 g, enquanto que a aceleração devida à força de maré de origem solar (ao longo do eixo Terra-Sol, à superfície da Terra) é cerca de 0,52 × 10−7 g, onde g é a aceleração gravitacional à superfície da Terra. Para além do Sol e da Lua, o planeta Vénus é o astro que gera a maior aceleração de maré, com apenas 0,000113 vezes o efeito solar.

Embora as forças gravitacionais sigam uma lei do inverso do quadrado (a força é inversamente proporcional ao quadrado da distância), as forças de marés são inversamente proporcionais ao cubo da distância. A superfície do oceano move-se em consequência da mudança do equipotencial de maré, aumentando quando o potencial de maré é alto, o que ocorre nas partes da Terra mais próxima e mais distante da Lua. Quando o equipotencial da maré muda, a superfície do oceano deixa de estar alinhada com a força de maré, de modo que a direção aparente das variações verticais é alterada. A superfície então experimenta uma inclinação descendente, na direção em que o equipotencial aumentou.




A elevação das águas é muito mais acentuada quando os três corpos estão alinhados, o que é verificado duas vezes por mês: na Lua Cheia e na Lua Nova. São as chamadas marés vivas. Quando o Sol, a Lua e a Terra estão dispostos em ângulo reto (sendo a Terra o vértice), a variação das marés é menor. São as marés mortas.

A hora de ocorrência e amplitude da maré em cada local são influenciadas pelo alinhamento do Sol e da Lua, pelo padrão das marés no oceano profundo, pelos sistemas anfidrómicos dos oceanos e pela forma da linha de costa e batimetria das regiões costeiras adjacentes. Em consequência da combinação dos efeitos de todos esses fatores, algumas regiões costeiras experimentam marés do tipo semidiurno, com dois ciclos de maré de amplitude semelhante em cada dia, enquanto outras regiões experimentam maré de ciclo diurno, com apenas um ciclo de maré em cada dia. Embora menos frequentes, alguns locais apresentam marés de tipo misto com dois ciclos de maré desiguais por dia, ou uma maré cheia e maré vazia desiguais.

As marés variam em escalas de tempo, que vão desde algumas horas a vários anos devido a múltiplos efeitos. Para produzir os registos, são utilizados marégrafos em pontos fixos onde a variação do nível das águas com o tempo é registada. Em geral os marégrafos ignoram variações causadas por ondas com períodos inferiores a alguns minutos. Os dados recolhidos nas estações maregráficas são comparados com um nível fixo de referência geralmente referido ao nível médio do mar.

O melhor momento para mergulhar é na maré alta ou durante o estofo da maré, que é o período entre uma subida e o retrocesso da maré. A visibilidade neste momento é geralmente melhor porque as águas ficam mais limpas. Pessoas que trabalham com a pesca, navegação de embarcações e mergulhadores, por exemplo, guiam-se pelas previsões de movimento das águas oceânicas para realizar as suas atividades. As marés também têm sido utilizadas como fonte geradora de energia elétrica. Um dos modos de geração de energia funciona da seguinte maneira: gigantescos tanques são construídos para serem cheios com a água do mar na maré alta. Quando a maré baixa, a água sai do tanque, fazendo girar uma turbina que produz energia elétrica.


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