O que é o Sol da meia-noite?

Nas zonas polares em todo verão ocorre um fenômeno conhecido e denominado popularmente como Sol da meia-noite.
Isso acontece por causa da incidência de dias após dias sem noites, pois esses não se escurecem nas regiões polares.
Tal fenômeno é proveniente da localização geográfica dos pólos e do movimento de rotação, translação e inclinação do eixo da Terra.

Sol da meia-noite observado de Nordkapp, Noruega

Nos círculos polares o sol não se põe por 50 dias. Na latitude de 68 graus, o Sol não se põe por setenta dias. Na latitude de 70 graus o sol não se põe por 100 dias. Na latitude de 80 graus o sol não se põe por quase 6 meses e finalmente nos pólos o sol não se põe por exatamente 6 meses.

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O que é um buraco negro?

Buraco Negro é uma região do espaço onde o campo gravitacional é tão forte que nada sai dessa região, nem a luz; daí vermos negro naquela região. 

Matéria (massa) é que "produz" campo gravitacional a sua volta. Um campo gravitacional forte o suficiente para impedir que a luz escape pode ser produzido, teoricamente, por grandes quantidades de matéria ou matéria em altíssimas densidades.

Se atirarmos uma pedra para cima ela "sobe" e depois "desce", certo?

Errado!

Se atirarmos um corpo qualquer para cima com uma velocidade "muito" grande, esse corpo "sobe" e se livra do campo gravitacional da Terra, não mais "retornando" ao nosso planeta.

A velocidade mínima para isso acontecer é chamada de velocidade de escape. A velocidade de escape na superfície da Terra é 40.320 Km/h. Na superfície da Lua, onde a gravidade é mais fraca, é 8.568 Km/h, e na superfície gasosa do gigantesco Júpiter é 214.200 Km/h.

A velocidade da luz é aproximadamente 1.080.000.000 Km/h. Um buraco negro é um corpo que produz um campo gravitacional forte o suficiente para ter velocidade de escape superior à velocidade da luz.

A massa do Sol (0,2 X 10³¹Kg) é 333 mil vezes a massa da Terra e seu diâmetro (1,4 milhões de quilômetros) é mais de 100 vezes o diâmetro da Terra. Ele se transformaria em um buraco negro caso se contraísse a um diâmetro menor que 6 Km.

Uma vez que nada sai de um buraco negro, nada de um buraco negro chega até nós. Resta-nos então observá-lo indiretamente, através de sua ação sobre sua vizinhança. "Vemos" um buraco negro observando "coisas" que o rodeiam sob a ação do seu campo gravitacional ou então que "caem" em sua direção, também sob a ação desse mesmo campo gravitacional.

A velocidade com que a matéria, a uma determinada distância de um corpo, o orbita, é proporcional à gravidade desse corpo. Mesmo sem vermos o corpo central podemos saber qual a sua massa se virmos e medirmos a velocidade de nuvens de gás e poeira que o orbitam, por exemplo.

Uma outra situação: se sob a ação da gravidade do corpo central, matéria "cai" em direção a ele, esse material enquanto vai "caindo" vai se comprimindo; por se comprimir vai se esquentando, e quanto mais quente fica, mais irradia... Também nesse caso, se medimos essa radiação, obtemos informações sobre o corpo central.

Imagem composta de rádio (vermelho-alaranjado) e raios X (azul) de M87. Chandra-VLS/Divulgação

Em 1994, astrônomos que trabalhavam com o Telescópio Espacial Hubble, não apenas obtiveram fortes indícios da presença de um buraco negro no centro de uma galáxia espiral, como também mediram a sua massa. Através de um efeito bem conhecido da Física (Efeito Doppler) foi possível medir a velocidade de gás e poeira girando em torno do centro da galáxia M87.

Pelo desvio das linhas espectrais da radiação emitida por esse material, chegou-se à conclusão que ele gira em torno do núcleo de M87 com uma velocidade muito grande. Para manter esse material com uma velocidade tão grande é preciso uma massa central também muito grande. Uma quantidade tão grande de massa no volume interno à órbita do material que o circula só pode ser um buraco negro. A massa deste buraco negro foi estimada em 3 bilhões de massas solares.

Posteriormente foram obtidos indícios de outros buracos negros no centro de outras galáxias. 

Hoje acreditamos ser possível que toda grande galáxia tenha um buraco negro, de massa equivalente a milhões ou bilhões de estrelas, em seu centro. Esses buracos negros podem ter se formado no universo primitivo, a partir de gigantescas nuvens

de gás ou então depois das galáxias já formadas, a partir do "colápso" de imensos aglomerados estelares.

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Por que o céu na Lua é escuro?

A luz que vem do Sol é branca, ou seja, é composta por todas as cores. A atmosfera é transparente e permite a passagem de todas estas cores até a superfície. No entanto, uma parcela da luz branca pode ser espalhada pelas moléculas que compõem o ar. Espalhamento é o processo em que a luz sofre um desvio na sua direção original quando encontra partículas pequenas. 

Na atmosfera terrestre estas partículas são principalmente as moléculas de nitrogênio (N2) e de oxigênio (O2). A eficiência do espalhamento depende do comprimento de onda da luz, isto é, de sua cor. As moléculas do ar espalham muito mais a luz azul do que as de outras cores.

A luz que chega até nós pode vir diretamente do Sol, e neste caso ela é branca, ou pode ser resultado do espalhamento na atmosfera, e aí só veremos a luz azul espalhada. Por isso vemos o céu azul. Se a luz espalhada fosse de outra cor veríamos o céu de outra cor. Isto acontece, por exemplo, em Marte, onde a atmosfera é composta principalmente por dióxido de carbono (CO2) que espalha também comprimentos de onda maiores o que dá ao céu uma cor mais esverdeada. Acontece também no nascer e no pôr do Sol. Nestes momentos a luz do Sol atravessa grandes extensões da atmosfera mais baixa onde se encontra grande quantidade de partículas de sal e de poeira que são mais eficientes no espalhamento de luz de comprimento de onda maior, tornando o céu avermelhado.

E na Lua?  Na Lua não existe uma atmosfera que espalhe a luz. Assim quando olhamos para o céu não vemos nenhuma luz, exceto quando olhamos para uma estrela ou outros objetos luminosos. E quando não vemos nenhuma luz vemos preto. Por isso o céu na Lua é escuro.

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Como diferenciar uma estrela de um planeta?

Olhando para o céu a noite, a maioria das pessoas acha que os astros presentes, além da Lua, são as estrelas. Ledo engano!

Além da Lua e das estrelas, estão presentes também os planetas do nosso sistema solar, sendo que os mais visíveis são Vênus e Marte.

Mas como diferenciar um planeta de uma estrela?

Ao olharmos o céu noturno com atenção, conseguimos observar: estrelas que parecem "piscar" e outras com brilho fixo. 

As estrelas "piscantes"  são estrelas mesmo. A "estrelas" com brilho fixo são planetas.

O pisca-pisca das estrelas no céu noturno é causado por turbulências na atmosfera da Terra. 

A imagem de uma estrela é basicamente um ponto de luz no céu. Quando a atmosfera se agita, a luz emitida por uma estrela sofre um efeito de refração e é desviada em diversas direções. Por isso, a imagem da estrela sofre leves alterações de brilho e posição, e ela fica “piscando”.

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Por que é que existe dia e noite?

A Terra não se encontra parada no espaço, apresenta dois movimentos:

* o de translação, que esta realiza em torno do Sol;

* o de rotação, que realiza em torno do seu próprio eixo.

O dia e a noite acontecem devido ao movimento de rotação da Terra. Este movimento demora 24 horas, ou seja, um dia. 

O sol ilumina a Terra, mas como esta se encontra girando continuamente, os raios solares não atingem com a mesma intensidade toda a sua superfície. 

Na parte da Terra que se encontra virada para o Sol e que está totalmente iluminada, é dia. Enquanto que na outra parte será a noite, pois os raios solares não conseguem atingir essa superfície, não recebendo luz, ficando sem iluminação. 

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