Como sabemos que a Lua está se afastando da Terra?

Talvez você seja uma daquelas pessoas que leem uma notícia e acabam se perguntando: "Como eles sabem disso?". Há tempos, astrônomos descobriram que a Lua estava se afastando da Terra. Mas, afinal, "como eles sabem disso?"

Os cientistas Adam Rutherford e Hannah Fry, que respondem às dúvidas do público da BBC, descobriram a resposta a essa pergunta de uma maneira um pouco complicada. O caminho até a solução do enigma é cheio de coisas interessantes e complexas de se explicar.

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Tudo começou com uma questão do ouvinte Eddie Griffith, enviada à BBC.

"Outro dia, estava vendo o filme 007 Contra Goldfinger. O vilão diz que tem um laser tão poderoso que sua luz chega à Lua. É possível ter um laser como esse? Quão poderoso ele deveria ser para conseguir chegar até lá?"

Para quem não se lembra da trama do filme lançado em 1964: Auric Goldfinger é um vilão obcecado por ouro. Ele planeja detonar uma bomba em Fort Knox, onde desde 1937 se armazena grande parte das reservas de ouro dos Estados Unidos. A ideia do vilão é aumentar o valor de suas próprias reservas.

O espião James Bond fica sabendo do plano, mas acaba sequestrado e levado para o covil secreto de Goldfinger, onde o amarram a uma mesa de ouro.

Depois de informar Bond do quão poderoso é o seu laser, Goldfinger acende o feixe escaldante e o move entre as pernas de Bond.

Um laser é capaz de chegar à Lua?

Mas voltemos à pergunta, que não era exatamente se um laser pode queimar as partes íntimas de um famoso espião, e sim se poderíamos ver sua luz caso ela fosse projetada na Lua.

Quão poderoso o laser precisaria ser para chegar lá? Qual seria a distância percorrida e quanto tempo isso levaria?

"Tive pouco tempo para preparar a resposta. Por causa disso, fiz uma estimativa", adverte o físico Andrew Pontzen. "Acredito que se você quiser projetar uma luz na Lua, precisaria de uma potência de 200 megawatts", diz.

"Watt é uma medida usada em lâmpadas, por exemplo", diz.

Mas é possível ter um laser tão poderoso? Sim, já temos! Um dos mais fortes do mundo está em Didcot, no Reino Unido, e se chama Laser Gemini Super Intenso. O que aconteceria se o apontássemos para a Lua?

"Provavelmente, seria algo poderoso", responde a física Ceri Brenner. "A potência dele chega perto de meio petawatt".

Um petawatt (PW) são 10 watts elevados à 15ª potência. Ou seja, equivale a 1 quatrilhão de watts. Um laser petawatt gera essa grande potência durante um intervalo de alguns femtossegundos.

Já o femtossegundo é a unidade de tempo que equivale a um quadrilionésimo de segundo. Proporcionalmente, existem tantos femtossegundos em apenas um segundo quanto existem segundos em 100 milhões de anos. Ou seja, em 100 milhões de anos há 3.153.600.000.000.000 segundos.

Mas essa potência seria suficiente para chegar à Lua?

"Quando a luz de um laser é muito potente, atravessar a atmosfera da Terra pode ser problemático", explica Brenner. "O laser queimaria o ar à medida que o atravessasse". Mas como se queima a atmosfera?

"Ao viajar, a intensidade da luz é tanta que converte o ar em plasma", diz Brenner.

Um incêndio no céu? "Sem dúvida, geraria uma raio forte. É isso que os raios são: canais de plasma", responde Brenner.

Melhor voltarmos ao laser de 200 megawatts. Depois de adicionar efeitos extras como a difração na atmosfera da Terra, que propaga a luz, talvez seja necessário um pouco mais de potência, algo como um gigawatt.

É basicamente a potência de um gerador nuclear. E, provavelmente, o laser precisaria ter uns 15 metros de diâmetro.

O homem que dispara raios na Lua

Para terminar a resposta, Rutherford e Fry descobriram um físico que efetivamente dispara pulsos de laser para a Lua.

O nome dele é Tom Murphy, da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos. Ele se dedica ao que chama de "experimentos de medição laser".

Murphy usa laser de um gigawatt - ele fica em cima de uma montanha no Novo México e dispara pulsos em direção a espelhos deixados na Lua por astronautas americanos e soviéticos.

O cientistas explica que a luz chega ao nosso satélite natural tão fraca que é necessário usar telescópios para vê-la.

"É uma idéia simples: enviamos pulsos curtos de luz que viajam para os refletores na Lua. Esses pulsos retornam à Terra e, então, medimos quanto tempo a viagem levou. Usamos a velocidade da luz para transformá-la em distância."

E é assim que os cientistas sabem que a Lua está se afastando da Terra.

"A Lua está migrando lentamente, como resultado da aceleração das marés, movendo-se, em média, cerca de 3,8 centímetros por ano para mais longe da Terra."