Para responder a questão, considere o período a seguir.

A vitória virá quando o cidadão médio estiver certo sobre a ciência do clima.

Como a Lua se formou? Cientistas mapeiam presença de hidrogênio na superfície lunar

Denis Pacheco

    Embora ela esteja bem perto de nós e plenamente visível quase todas as noites, ainda são muitos os mistérios que cercam a Lua. Em especial, mistérios que envolvem o papel da água na origem do satélite natural da Terra.

    Em um estudo publicado no Journal of Geophysical Research, pela primeira vez, pesquisadores do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins, nos Estados Unidos, compilaram um mapa completo da presença de hidrogênio na superfície da Lua. O mapa identifica dois tipos de materiais lunares contendo o elemento e confirma ideias anteriores sobre a relação entre hidrogênio e água na Lua. Os achados sugerem que a água provavelmente desempenhou um papel importante na formação e solidificação original do oceano de magma da Lua.

    De acordo com o professor Ricardo Trindade, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, os cientistas do laboratório utilizaram dados de nêutrons orbitais da Missão Lunar Prospector. A sonda, que foi implantada pela Nasa, em 1998, orbitou a Lua por um ano e meio e enviou de volta a primeira evidência direta de hidrogênio nos polos lunares, antes de impactar a superfície lunar. “ 

    “O Lunar Prospector era um satélite com vários instrumentos, incluindo um espectrômetro de nêutrons que detecta a interação deles com o hidrogênio”, explica o especialista ao sintetizar que, por causa do detector, foi possível estimar a quantidade de hidrogênio na Lua.

    “A variação da quantidade de hidrogênio lunar aumenta com relação à latitude, por isso, quanto mais próximo dos polos da Lua, maior a quantidade de hidrogênio. Inclusive, temos evidências de gelo nas calotas polares da Lua. Mas, o que esse mapa novo mostra é que, na porção central da Lua, ou seja, nas porções mais próximas do Equador, distante dos polos, existem duas regiões que têm valores de hidrogênio anomalamente elevados”, esclarece o geofísico.

    O mapa confirmou hidrogênio em dois tipos de materiais lunares. A primeira confirmação surgiu no território lunar conhecido como Planalto de Aristarco, que abriga o maior depósito piroclástico da Lua. Esses depósitos são fragmentos de rochas em erupção de vulcões, corroborando observações anteriores de que o hidrogênio e/ou a água desempenharam um papel nos eventos magmáticos lunares. A segunda confirmação veio na forma de rochas do tipo KREEP, um acrônimo em inglês para rocha de lava lunar, que significa potássio (K), elementos de terras raras (REE) e fósforo (P). Ambos os locais remontam às origens do satélite.

    “O grande interesse desse trabalho é que costumamos associar a quantidade de hidrogênio – ou voláteis em geral – na superfície da Lua como um efeito da vinda desse material a partir do vento solar. Como se esse material tivesse sido depositado sobre a superfície da Lua depois que ela se formou. No entanto, a existência dessa quantidade maior de hidrogênio nesses dois locais mostra que a água pode ter sido parte dos elementos que contribuíram para a formação da Lua, 4 bilhões de anos atrás”, revela o professor.

    De acordo com os cientistas, descobertas como essa são importantes não apenas para entendermos o funcionamento e a origem do sistema solar, mas também para planejar futuras explorações humanas fora da Terra.

    O professor reforça que, atualmente, a hipótese mais aceita é que a Lua tenha nascido da colisão de um corpo muito grande, praticamente do tamanho de Marte, com a Terra primitiva. No processo, uma parte do manto terrestre escapou, mas ficou aprisionada pela gravidade e formou nosso satélite. “Por isso, considerando essa hipótese, a formação da Lua não é exatamente como a formação da Terra ou de outros planetas do nosso sistema solar. Então, entender qual era a composição desse material que se descolou da Terra para formar a Lua é importante, assim como saber se havia água no processo”, finaliza.

Adaptado de: https://jornal.usp.br/atualidades/como-a-lua-se-formou-cientistas-mapeiam-presenca-dehidrogenio-na-superficie-lunar/. Acesso em 16/08/2022. 

O texto seguinte servirá de base para responder às questões de 1 a 10.

Recursos marinhos não renováveis: vão durar?

Estanho, titânio, cascalho, calcário, enxofre, carvão e petróleo são exemplos de minerais utilizados amplamente pela sociedade atual. Estão na base das mais avançadas tecnologias que facilitam nossas vidas, mas, cabe lembrar, são recursos não renováveis. Sua exploração segue desenfreada, inclusive no ambiente marinho.

O oceano tem diferentes ecossistemas, cada um deles com variados e abundantes recursos, e os minerais marcam forte presença. Nas águas mais rasas da zona costeira e da plataforma continental, os principais são o cascalho e a areia - esta é muito utilizada para produção de cimento ou vidro e aquele, útil na produção de cosméticos, fertilizantes e cimentos. Em regiões costeiras também há os ditos minerais pesados, como ilmenita, rutilo, zircão, monazita e magnetita, todos importantes para a produção de pigmentos e de ligas metálicas.

Há também os evaporitos, um tipo de rocha sedimentar formada em ambientes marinhos com pouca influência de sedimentos de origem continental. Entre os evaporitos, estão a halita, utilizada como sal de cozinha e fonte de cloro e derivados; a silvita, principal fonte de potássio para a produção de fertilizantes e fogos de artifício; a gipsita, matéria-prima para a fabricação de gesso; além da calcita, da anidrita e da dolomita, presentes na fabricação de cal para argamassa. Outro tipo de rocha sedimentar formada no ambiente marinho em grandes profundidades (maiores que mil metros) é a fosforita, bastante usada na produção de fertilizantes.

Formados ao longo de milhões de anos a partir da matéria orgânica de seres vivos, os depósitos de carvão mineral, gás natural e petróleo são importantes fontes de energia para a sociedade. O petróleo, além de ser a principal matriz energética na atualidade, também é usado na fabricação de tecidos, plásticos, detergentes, entre outros produtos.

Há, ainda, um composto energético marinho, talvez mais abundante do que todo o petróleo e o carvão: os hidratos de gás. São sólidos cristalinos semelhantes ao gelo, presentes em todas as margens oceânicas abaixo dos 500 metros de profundidade. Com uma estrutura que aprisiona gases, principalmente o metano, eles têm alto potencial energético a ser explorado.

Em diferentes profundidades do oceano, encontram-se também outros minerais: os nódulos polimetálicos, as crostas cobaltíferas e os sulfetos metálicos. Os nódulos, que contêm ferro e manganês, estão localizados sobre o sedimento marinho entre 4 mil e 5 mil metros de profundidade. Os sulfetos metálicos, ricos em ferro e cobre, são encontrados em zonas relacionadas ao vulcanismo e à expansão das placas tectônicas, a aproximadamente 3 mil metros de profundidade. As crostas cobaltíferas, ricas em cobalto, são formadas sobre estruturas rochosas em regiões entre 400 metros e 4 mil metros de profundidade.

O olhar sobre esses minerais é estratégico, uma vez que são ricos em elementos usados na construção de painéis solares, celulares, lâmpadas, ligas metálicas, vidro, lentes dos óculos, cabos de transmissão de dados, entre outros.

A obtenção desses e de outros recursos minerais do oceano apresenta desafios ambientais e tecnológicos complexos, mas que certamente não são insuperáveis. Acontece que, se nesse movimento pela exploração, a ganância pelo lucro prescindir do bem maior que é o meio ambiente, pode-se considerar o comprometimento das gerações atuais e futuras.

A diversidade biológica também é enorme nos fundos marinhos - grande parte ainda desconhecida -, e pode ser afetada de forma irreversível se os cuidados necessários não forem tomados. A obtenção desses recursos deve considerar os grandes custos envolvidos e ser feita para gerar e compartilhar prosperidade, sem inviabilizar a natureza.

Há quem se pergunte como contribuir para que a exploração não ocorra desnecessariamente e de modo predatório. Já é de grande valia uma atitude individual que considere o consumo de forma consciente e, melhor ainda, seria se, coletivamente, houvesse mais pressão para que as empresas desenvolvam produtos com maior eficiência e durabilidade, demandando menos recursos e reciclando materiais.

Retirado e adaptado de: TOLEDO, Felipe.; BIAZON, Tássia. Recursos marinhos não renováveis: vão durar? Ciência Hoje. Disponível em: https://cienciahoje.org.br/artigo/recursos-marinhos-nao-renovaveis-vao-durar/ Acesso em 2 ago., 2022.

O texto seguinte servirá de base para responder às questões de 1 a 10.

O mito da fênix e a combustão espontânea

A fênix é uma ave mitológica, dotada de diversos poderes e cercada por muitos mistérios e histórias. Bastante presente em nossa cultura atual, a fênix é conhecida por meio das histórias de ficção (livros, filmes, games e séries), mas não pense que esse pássaro é uma criação moderna.

Há cerca de 5 mil anos, a região que hoje é conhecida como Emirados Árabes Unidos abrigava a maior espécie de garça que já passou pela Terra: a garça de Heron (também chamada pelo nome científico de Ardea bennuides). Acredita-se que essa garça serviu de inspiração para o surgimento de Benu, um ser mitológico do Egito Antigo associado à alma do deus do Sol, Rá. Essa ave sagrada também era vista como símbolo do renascimento (o que a ligava ao deus Osíris), pois se acreditava que, a cada 500 anos, ela era capaz de se consumir em chamas e renascer das próprias cinzas.

Posteriormente, já na Grécia Antiga, surgiram histórias de um pássaro com propriedades muito semelhantes a Benu e que, na mitologia grega, recebeu o nome de fênix. Embora haja contestações sobre a real origem desse ser mitológico, foram muitas as civilizações que cultuaram animais análogos a essa ave - ou outros pássaros com habilidades mágicas -, como os chineses, os árabes e os persas.

Por meio das histórias orais e escritas, o mito da fênix foi se propagando ao longo dos séculos. E podemos dizer que, dentre todas as histórias de pássaros mágicos, essa foi o que mais criou raízes no imaginário popular ocidental.

O processo de queima - ou combustão - nada mais é do que uma reação química decorrente do encontro de três elementos: um combustível (qualquer material oxidável, ou seja, capaz de reagir com o oxigênio e pegar fogo); um comburente (geralmente, o oxigênio); e uma fonte de ignição (por exemplo, uma faísca, que fornece a energia necessária para a reação ocorrer). Se algum desses três elementos não está presente, a queima não ocorre.

A combustão é uma reação fundamental para a manutenção da vida humana no planeta e teve seu marco histórico de origem datado por pesquisas arqueológicas em cerca de 7 mil anos antes de Cristo, quando os povos antigos começaram a produzir fogo, possibilitando diversos avanços tecnológicos.

Você já acendeu uma fogueira ou viu alguém fazendo isso? Para esse processo, podemos usar um pedaço de madeira, que funcionará como combustível (ou seja, irá queimar). Para facilitar a queima, podemos jogar sobre a madeira um líquido inflamável (como o álcool). O oxigênio irá participar dessa reação química fazendo o papel de comburente. E você ainda precisa de uma fonte de energia, como a chama de um fósforo ou a faísca de um isqueiro. Se a madeira queimar por completo (ou seja, o combustível se esgotar), a combustão se interrompe. Se você cobrir essa fogueira, impedindo a entrada de mais oxigênio, a fogueira se apaga por falta de comburente.

A partir dessas informações, vamos pensar na combustão da fênix. O combustível dessa reação é a própria fênix (tanto que quando ela se torna somente cinzas, a chama acaba). O comburente dessa reação é o próprio oxigênio. Mas e a fonte de energia externa, a ignição? Como é possível um objeto pegar fogo sem receber nenhuma energia?

Apesar de parecer realmente mágica, a combustão espontânea é um fenômeno real. O fato de não haver uma fonte externa visível de energia não significa que ela não exista. A temperatura de um corpo está diretamente associada à energia que esse corpo tem. Isso significa que um corpo quente (em alta temperatura) é um corpo com mais energia do que um corpo mais frio. Portanto, embora não seja algo muito comum, alguns materiais podem pegar fogo espontaneamente, apenas com o seu próprio calor.

Existe uma propriedade denominada 'ponto de ignição', que é a temperatura mínima para a ocorrência de uma combustão espontânea, sem a presença de uma fonte externa de ignição (como uma faísca). O ponto de ignição do álcool, por exemplo, é 363 ºC. Isso significa que, se por alguma razão, o álcool for aquecido até essa temperatura, ele pegará fogo, mesmo sem uma faísca para acendê-lo.

Materiais como carvão, feno, algodão, filmes antigos, estrume de vaca e até grãos de pistache possuem pontos de ignição baixos o suficiente para sofrerem esse tipo de combustão. Um exemplo de combustão espontânea ocorre em alguns biomas, como o pantanal e o cerrado. Em períodos de seca, incêndios pontuais podem acontecer.

O que podemos concluir é que, se a fênix não for composta por feno ou outro material de baixo ponto de ignição, dificilmente ela seria capaz de entrar em combustão espontânea, mas podemos levantar uma hipótese final. Diferentemente dos répteis, anfíbios e peixes, as aves e os mamíferos são endotérmicos (também chamados de 'animais de sangue quente'), ou seja, são capazes de controlar a própria temperatura corporal e manter o corpo aquecido mesmo em ambientes mais frios. Talvez a fênix seja capaz de aquecer o próprio corpo a uma temperatura tão grande que a leve à combustão. Por se tratar de um pássaro mitológico, porém, não podemos encontrar um desses no mundo real e estudá-lo. Portanto, só nos resta fazer especulações e nos maravilharmos com suas belas aparições nos cinemas.

Retirado e adaptado de: WAGNER, Frans.; OPPE, Ingrid Gerdi.; MIRANDA, Lucas Mascarenhas de. O mito da fênix e a combustão espontânea. Ciência Hoje. Disponível em: https://cienciahoje.org.br/artigo/o-mito-da-fenix-e-a-combustao-espontanea/ Acesso em: 07. ago., 2022.