As 5 maiores perguntas da ciência

Os últimos séculos trouxeram enormes avanços para a ciência, como as leis de Isaac Newton sobre a natureza das forças e dos movimentos, ou as ideias de Charles Darwin sobre a evolução das espécies. Mas, mesmo hoje, no século XXI, ainda existem grandes questões que continuam inquietando cientistas, principalmente quando o assunto é o universo — enquanto tantas outras já têm uma resposta garantida.

Apesar de os cientistas já terem feito uma imagem real de um buraco negro, enviado rovers para outros planetas e até visto o que há no lado afastado na Lua, algumas perguntas seguem sem resposta: por exemplo, ainda não sabemos bem como a vida surgiu em nosso planeta, e também não há consenso sobre o que esperar do fim do universo.

Confira então as cinco maiores perguntas da ciência:

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1) Como será o fim do Sistema Solar?

Representação do Sol ao fim de sua vida, como uma gigante vermelha inchada e prestes a engolir a Terra (Imagem: Reprodução/Wikimedia commons/fsgregs)

Este não é um problema com o qual precisamos nos preocupar agora, porque o Sol ainda tem cerca de 4,5 bilhões de anos pela frente para seguir fundindo hidrogênio em seu núcleo. Contudo, este elemento irá acabar gradualmente e, conforme isso for acontecendo, o delicado equilíbrio que sustenta nossa estrela e evita que seja esmagada pela sua própria matéria vai ser cada vez mais difícil de ser mantido.

Para compensar isso, será necessário aumentar a temperatura das reações de fusão, o que vai aquecer mais o núcleo solar. Com isso, o Sol vai expandir e ficar gradualmente mais brilhante e, portanto, mais quente para os planetas que o orbitam, até chegar ao ponto em que a atmosfera terrestre será destruída, os oceanos vão evaporar e nosso planeta vai se tornar algo parecido com Vênus, envolto por uma atmosfera sufocante de dióxido de carbono.

Conforme o hidrogênio vai se esgotando, nossa estrela vai ficar inchada e vermelha, engolindo Mercúrio, Vênus e até a Terra, enquanto os planetas mais externos do Sistema Solar vão perder boa parte de suas atmosferas. No fim, a gravidade do que foi a nossa estrela vai puxar e empurrar os planetas vizinhos, e talvez até expulse alguns deles. Eventualmente, o Sol vai se tornar uma anã branca, de temperatura mais amena, que vai ser um orbe cada vez gasoso cada vez menor, resultando em uma bola de cristal.

2) Como vai ser o fim do universo?

A linha do tempo do nascimento do universo (Imagem: Reprodução/NASA/WMAP)

Enquanto o fim do Sistema Solar já está muito bem previsto, o fim do universo é uma incógnita para a ciência. Nós vivemos a cerca de 14 bilhões de anos após o início de tudo e, embora não haja uma resposta certa para explicar com certeza o que deverá acontecer, algumas teorias propõem o que podemos esperar do fim do universo.

Uma primeira sugere que todas as estrelas vão, eventualmente, ficar sem combustível para realizar fusão nuclear. Assim, elas vão deixar para trás anãs brancas e estrelas de nêutrons, sendo que algumas se tornariam buracos negros que, depois de longos anos, acabariam evaporando e todos se dissipariam. Já outra teoria propõe que, na verdade, o que irá acontecer será algo inverso à grande explosão proposta pela teoria do Big Bang — neste cenário, a força gravitacional das galáxias e das estrelas vai começar a “puxar” o universo em uma espécie de Big Bang inverso, que iria reunir gradualmente os aglomerados de galáxias, estrelas e planetas. No fim, tudo voltaria a ser um ponto de densidade praticamente infinita.

Por fim, um modelo teórico propõe que, conforme o universo continua se expandindo com aceleração cada vez maior, haverá um momento em que as estrelas e planetas se romperiam, seguidas pela destruição das moléculas e, por fim, do próprio tecido do espaço. Esta e outras possibilidades foram investigadas pela astrofísica Katie Mack.

3) Como a vida começou na Terra?

Pode ser que as descargas elétricas tenham fornecido a faísca necessária para o surgimento da vida (Imagem: Reprodução/Johannes Plenio/Pexels)

É difícil entender os processos que levaram ao surgimento da vida, porque a atmosfera presente na Terra se parece bem pouco com aquela que envolvia nosso planeta no período em que as primeiras formas de vida surgiram. Assim, embora ainda não esteja claro quais foram os processos que resultaram na formação da vida na Terra, é certo que foram necessárias moléculas baseadas em carbono em um ambiente com água líquida e contando com alguma fonte de energia.

Na hipótese da panspermia, por exemplo, a vida teria vindo para a Terra de “carona” em asteroides e cometas que teriam se chocado com a Terra. De alguma forma, estas formas de vida teriam resistido às duras condições do espaço e do impacto com a superfície — contudo, ainda não existem evidências da existência de vida em nenhum outro lugar do universo, e essa teoria também não explica como a vida teria prosperado na Terra após chegar.

É possível que descargas elétricas tenham gerado aminoácidos e açúcares, ajudando a criar os ingredientes primordiais para a vida. Também há estudos que propõem que, na verdade, a vida se iniciou com reações químicas que extraíram energia do ambiente, e a usaram para produzir as moléculas necessárias para a vida; neste caso, o metabolismo teria vindo antes até das células ou da genética.

4) O que havia antes do Big Bang?

De acordo com a teoria do Big Bang, o universo era um ponto infinitamente quente e denso, que sofreu algum tipo de perturbação e se expandiu dando origem a tudo que conhecemos hoje. O que havia antes disso é bastante incerto: Stephen Hawking, por exemplo, considerava que nem havia sentido em pensar no que havia antes do Big Bang, já que não existia tempo para ser usado como referencial. “Seria como perguntar o que fica ao sul do Polo Sul”, disse em uma palestra.

O problema aqui é que a física usada pelos cosmologistas para entender o universo primordial consegue ir apenas até certo ponto. Dependendo do tanto que se avança, os cálculos ficam cada vez mais complexos e difíceis de serem resolvidos, até que não é mais possível seguir. Embora a questão seja extremamente complexa, existem algumas teorias que propõem o que poderia existir antes do Big Bang — talvez não tenha sido o início de tudo, mas sim um momento no tempo em que o universo foi de um período de contração para um período de expansão.

Neste caso, poderiam haver Big Bangs infinitos conforme o universo se expande, contrai e expande outra vez. Estas explicações podem parecer estranhas — e, de fato, são. Contudo, isso acontece porque ainda não é possível voltarmos nem mesmo ao instante do Big Bang, e muito menos ao que havia antes, seja lá o que tenha sido. Então, resta aguardar novos experimentos e estudos para que seja possível investigar melhor o que havia naquele que foi um momento tão remoto e crítico.

5) O que já conhecemos do fundo dos oceanos?

Em preto está o que ainda precisa ser mapeado dos oceanos em alta resolução (Imagem: Reprodução/Nippon Foundation-GEBCO Seabed 2030 project)

Pois é, embora os cientistas já tenham conseguido feitos impressionantes, como pousar rovers em Marte e até ter fotografado objetos a milhares de anos-luz, nosso planeta ainda guarda vários mistérios — e um dos maiores deles está nos oceanos, que contêm 97% do total da água presente na Terra e cobrem 70% da superfície do nosso planeta. Apesar de tão extensos, a maior parte do fundo dos oceanos ainda não foi mapeada, explorada e nem mesmo vista por humanos.

Felizmente, existem várias iniciativas em andamento para sabermos mais sobre o que existe por lá. O projeto Nippon Foundation-GEBCO Seabed 2030, por exemplo, foi lançado em 2017 com o objetivo de mapear o fundo deles completamente até 2030. Até agora, foi possível mapear apenas 20% do fundo dos oceanos, sendo que os 81% restantes equivalem a uma área que teria aproximadamente o dobro do tamanho de Marte.

Explorar o que há neles é um desafio enorme, já que é preciso enfrentar uma pressão esmagadora aliada à baixa visibilidade e temperaturas extremamente baixas. E, por mais irônico que pareça, conhecemos mais o fundo dos oceanos do que as espécies que vivem nele: os mapas produzidos fornecem informações dos possíveis habitats existentes, mas não conseguem identificar as espécies que podem estar lá. Hoje, estimativas dos cientistas apontam que há cerca de 1 milhão de espécies vivendo nos oceanos, sendo que dois terços delas ainda não foram oficialmente descobertas ou descritas.

Leia a matéria no Canaltech.

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