domingo, 21 de junho de 2015

DO PEQUENO SOL ABORTADO À ACREÇÃO DE PLANETESIMAIS

Novo texto de divulgação de  Galopim de Carvalho:

Deixando de lado as explicações dos filósofos da Antiguidade e dos escolásticos medievais, a primeira tentativa de explicação da origem da Terra remonta ao século XVII, com o filósofo e matemático francês, René Descartes (1596-1650), Renatus Cartesius, de seu nome latino, um heliocentrista convicto. No seu livro Principes de la philosophie, publicado em 1643, considera a Terra como um pequeno Sol abortado, que arrefeceu e solidificou externamente, tendo, no entanto, conservado o fogo central. Segundo ele, o centro do planeta, que acreditava ser matéria solar ainda ígnea, era constituído por uma camada sólida, muito densa. Por sua vez, esta camada estava envolvida por uma camada interior, maciça, na qual se encontravam todos os metais, e uma camada exterior, menos maciça, terrosa, com pedras, areias, barros e lodos.

Para a maioria dos membros da Igreja medieval, então os únicos detentores do ensino, em grande parte baseado nos textos sagrados, o fogo era o quarto e o mais periférico dos quatro elementos ou princípios aristotélicos, na sequência “terra – água - ar - fogo”, negando, assim, a existência de um fogo central. Afastando-se desta visão, Alberto Magno (1206-1280) e o seu discípulo, Tomás de Aquino (1225-1274), membros ilustres da mesma Igreja, haviam advogado a existência do fogo central, pelo que nem eles nem os seus seguidores haviam sido bem vistos pelas autoridades religiosas. Neste quadro, a visão de Descartes era considerada sacrilégio pelas autoridades religiosas de então, o que não podia deixar de limitar a criatividade do autor. Na mesma época, o Santo Ofício levara Giordano Bruno à fogueira e obrigara Galileu a repudiar as suas ideias sobre o heliocentrismo, tidas por ofensivas da Fé. Face a uma perseguição tão violenta, este filósofo e matemático francês, que foi figura-chave da chamada Revolução Científica da Idade Moderna e autor do célebre Discurso sobre o Método, acautelava-se afirmando que o seu relato era uma simples hipótese, não desejando, com ela, negar os textos bíblicos. Não obstante essa cautela, Descartes trocara a França pela Holanda protestante, de onde também teve de sair, uma vez que o cartesianismo fora condenado pela Universidade de Utrecht, acabando por se refugiar na Suécia.

Numa caminhada nem sempre fácil, o fogo central admitido por Descartes, foi defendido por grandes nomes da ciência do século XVIII, como os franceses Georges-Louis Leclerc, Conde de Buffon (1707-1788), Pierre Simon Laplace (1740-1827), e o escocês James Hutton (1726-1797), acabando por se impor aos olhos da comunidade científica.

 Em Inglaterra, Thomas Burnet (1635-1715), teólogo e cosmólogo e naturalista, capelão e secretário de Guilherme III, limitado pelos deveres de obediência à hierarquia, afastou-se do pensamento de Descartes. O modelo que elaborou expôs em “Telluris Theoria Sacra” (Sagrada Teoria da Terra), publicado em latim, em 1681, e, três anos depois, em inglês, é destituído de qualquer fundamento científico sobre a estrutura do planeta, constituindo uma obra fantasiosa aceite historicamente como uma mera tentativa de especulação cosmológica, muito ao estilo da Idade Média. Para Burnet, os constituintes da Terra estavam dispostos por densidades: terra no centro (em vez do fogo) rodeada de água, óleo e ar. Mas, segundo ele, o óleo carregava-se progressivamente de partículas terrosas, endurecia e afundava-se na água. Esta sua perspectiva reflectia, assim, a sua firme convicção da perfeição divina no nascimento da Terra e em todos os seus processos. Na Alemanha, o seu contemporâneo, Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716), filósofo e matemático de renome mundial, doutorado em Direito pela Universidade de Nuremberga, também se envolveu em temas ligados às ciências da Terra. No seu livro “Protogea”, publicado em 1680, posteriormente reeditado em inglês, afirma que o fogo inicial já se havia extinguido por arrefecimento total do planeta, cujo interior estaria agora preenchido por um material vítreo e frio. Face ao seu grande prestígio, esta de um centro da Terra sem fogo dava força às tentações censórias do poder religioso. Para Buffon, a Terra, à semelhança dos planetas seu vizinhos, nasceu de uma porção arrancada ao Sol por uma outra estela que lhe passou suficientemente perto para exercer essa acção atractiva. Na obra que escreveu de parceria com Louis-Jean-Marie Daubenton (1716-1790), de grande divulgação na época, «Théorie de la Terre», em 1747, desenvolveu a sua concepção sobre a origem da Terra e do Sistema Solar. Segundo ele, essa porção de matéria solar incandescente deu origem a vários corpos esferoidais, um dos quais, o terceiro a contar do Sol, deu origem à Terra. Arrefecida na sua capa superficial, ficou-lhe o calor interno. Esta visão da origem do nosso planeta num acidente catastrófico não teve seguidores na época, mas a aceitação de um interior muito quente, à semelhança do defendido pelo seu conterrâneo René Descartes, fornecia argumento aos que viam aí o calor suficiente para gerar a fusão dos magmas e alimentar o vulcanismo, como foi, entre outros, James Hutton. Segundo Buffon, logo que o planeta arrefeceu, surgiram as rochas, elevaram-se as montanhas e o vapor de água da atmosfera de então acabou por condensar, sendo essa a origem da água que cobriu as grandes áreas deprimidas do globo, gerando os mares e oceanos.

Uma explicação da origem do nosso planeta segundo o modelo muito próximo do actualmente aceite pela comunidade científica, remonta ao século XVIII, aventada pelo alemão Immanuel Kant (1724-1804), filósofo do criticismo, do idealismo transcendental e do realismo conceptual. Refutando a tese de Buffon, este professor da Universidade de Königsberg, tido como um dos mais influentes pensadores do século XVIII, defendia que o nosso planeta, à semelhança dos outros do Sistema Solar, teria sido formado no estado de fusão, por condensação de uma nébula primitiva, logo, possuidora do calor interno. Esta sua hipótese nebular, formulada independentemente, meio século antes, da do francês Pierre Simon, marquês de Laplace (1740-1827), trouxe nova interpretação física ao Sistema Solar. Fundador da Mecânica Celeste, Laplace, considerado entre os maiores cientistas da humanidade, utilizava a matemática como uma ferramenta essencial à investigação científica e em muitas tecnologias. Grande na matemática, na física, na astronomia, foi igualmente grande nas Ciências da Terra, ao apresentar, em 1796, a sua hipótese para a origem da Terra, muito próxima da formulada por Kant, de largo consenso durante todo o século XIX e parte do século XX. Estas duas hipóteses reforçavam a convicção de que a Terra, à semelhança dos outros planetas do Sistema Solar, seria possuidora do calor interno tão necessário à defesa das teses vulcanistas e plutonistas em grande efervescência na época, e de todas as outras relacionadas com a geodinâmica interna, como são, por exemplo, a expansão dos fundos oceânicos ou a elevação das cadeias de montanhas. Numa retoma da concepção catastrofista formulada um século e meio antes por Buffon, o norte-americano, Thomas Chrowder Chamberlin (1843-1928), professor de Geologia, fundador e presidente da Academia de Ciências de Chicago, e o astrónomo Forest Ray Moulton (1872-1952), seu conterrâneo, apresentaram, em 1905, uma teoria da formação do Sistema Solar, conhecida por hipótese planetesimal ou de maré de Chamberlin-Moulton. Repetindo o pensamento do grande naturalista francês, admitiram a passagem de uma estrela muito perto do Sol, o que teria sugado uma porção de material solar que, uma vez ejectado, constituiu dois braços espiralados em torno dele. Foi deste material a orbitar a estrela-mãe que, por arrefecimento, se formaram os pequenos (cerca de 1 km) corpos sólidos que designaram por planetesimais que, uma vez aglutinados deram origem à Terra e aos restantes planetas que nos acompanham.

 Em 1918, o matemático e astrónomo inglês James Hopwood Jeans (1877-1946) e o geofísico seu conterrâneo, Harold Jeffreys (1891-1989), na mesma linha catastrofista dos colegas americanos, propuseram um outro modelo para a origem da terra e do Sistema Solar, passando igualmente pela formação prévia de planetesimais.

Uma e outra destas duas concepções radicadas numa porção de material estelar arrancado ao Sol, foram contraditadas, cerca de duas décadas mais tarde, pelos astrofísicos americanos Henry Norris Russell (1877-1957) e seu discípulo, Lyman Spitzer (1914-1997), ao demonstraram que, ao contrário de se fixarem em orbitas em torno do Sol, os planetas assim formados se escapariam para o espaço exterior. Estas hipóteses, na linha catastrofista inovada por Buffon, acabaram igualmente rejeitadas, mas a ideia de planetesimais formados por acreção de corpos menores, que trouxeram à luz do dia, ainda se mantém válida.

Voltando a algo muito próximo do que foi o pensamento dos grandes Kant e Laplace, admite-se hoje que o Sol teria nascido de um “glóbulo” de condensação de uma “nébula” de matéria cósmica, resultante da explosão (supernova) de uma estrela anterior. De início, a muito baixa temperatura, a quase totalidade deste glóbulo (98,8%), em colapso gravítico e em rotação sobre si próprio, foi aquecendo e acelerando esse movimento, à medida que se contraía, tornando-se uma proto-estrela incandescente e em rotação que, a partir de uma dada temperatura, na ordem de 12 000 000 OC, desencadeou a actividade termonuclear própria de uma verdadeira estrela, induzindo a fusão do hidrogénio em hélio. A parte restante do referido glóbulo (1,2%) distribuiu-se num disco achatado no plano equatorial do Sol e a circular em torno dele, dando origem, há cerca de 4540 milhões de anos, por acreção, aos planetas, asteróides e cometas que, no conjunto, integram o Sistema Solar.

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