O Que Sabemos Sobre o Espaço?
Quanto sabemos sobre o espaço? Na verdade, não tanto quanto gostaríamos. Toda vez que você abre um aplicativo de observação de estrelas, você provavelmente fica maravilhado com quantos objetos diferentes pode encontrar lá. E se disséssemos que todos aqueles planetas, estrelas e outros objetos visíveis representam menos de 5% do conteúdo total do Universo?
Índice
- O que é o espaço?
- Do que é feito o espaço?
- O que existe no espaço?
- Resumo breve: fatos básicos do espaço para lembrar
O espaço é vasto e cheio de mistérios. Muitos deles ainda estão por ser desvendados, mesmo que a ciência tenha avançado bastante. Vamos resumir o que se sabe até agora.
O que é o espaço?
O espaço é um vácuo quase perfeito sem ar. Ele não está vazio: contém muitas formas de radiação, bem como partículas de gás, poeira e outras matérias flutuando no vazio.
Da Terra, podemos observar planetas, estrelas e galáxias que estão a até 46,5 bilhões de anos-luz de distância em qualquer direção do nosso planeta. Essa região do espaço é chamada de universo observável. A melhor estimativa atual da idade do Universo é de cerca de 13,8 bilhões de anos.
O que é o espaço sideral?
Da nossa perspectiva terrestre, o espaço sideral é tudo o que está além do limite que separa a Terra do espaço. Existem diferentes definições de onde exatamente o espaço começa. A fronteira mais aceita é a linha de Kármán, localizada a cerca de 100 km acima do nível médio do mar, embora algumas fontes a coloquem um pouco mais baixa, em 80 km. A partir dessa altitude, o ar se torna rarefeito demais para que aeronaves convencionais (que dependem da sustentação) possam voar.
Regiões do espaço
O espaço sideral pode ser dividido em várias regiões. Elas são determinadas pelos campos magnéticos e pelos "ventos" que dominam dentro delas.
- Geoespaço é a região do espaço sideral próxima à Terra. Está localizado entre a alta atmosfera da Terra e os limites mais externos do campo magnético terrestre.
- Espaço interplanetário é o espaço sideral dentro do Sistema Solar. É definido pelo vento solar, que forma uma heliosfera - uma gigantesca "bolha" ao redor do Sol e seus planetas. Na heliopausa (a borda externa da heliosfera), passa para o espaço interestelar.
- Espaço interestelar é o espaço físico entre os sistemas estelares em uma galáxia. Ele é preenchido pelo meio interestelar (ISM), que consiste em gás e poeira.
- O espaço intergaláctico é o espaço físico entre as galáxias. É quase um vácuo total, praticamente vazio, mas preenchido por gás ionizado extremamente rarefeito.
Do que é feito o espaço?
Cientistas acreditam que o universo é composto por três tipos de substâncias: matéria normal, matéria escura e energia escura.
Matéria normal
A matéria normal, também chamada de ordinária ou barionic, é composta por prótons, nêutrons e elétrons que constituem todos os objetos visíveis ao nosso redor. Tudo o que podemos ver - estrelas, planetas, árvores, animais e seres humanos - é feito de matéria normal. A proporção de matéria normal no universo é surpreendentemente pequena - menos de 5%.
Matéria escura
A matéria escura não emite nem absorve luz ou energia e, portanto, é totalmente invisível. Os cientistas não podem vê-la diretamente, mas deduzem sua presença a partir de sua atração gravitacional sobre a matéria comum. Por exemplo, as galáxias espirais giram tão rápido que a gravidade da matéria visível, sozinha, não seria suficiente para mantê-las unidas — sem a matéria escura, simplesmente se dispersariam. No total, acredita-se que a matéria escura represente cerca de 27% do Universo. Alguns possíveis candidatos incluem:
- WIMPs (partículas massivas fracamente interativas): Partículas hipotéticas muito mais pesadas que as partículas que compõem a matéria comum. Interagem apenas pela gravidade e pela força nuclear fraca, o que significa que atravessariam a matéria quase sem deixar rastros. Por causa de sua massa, as WIMPs poderiam fornecer a gravidade extra necessária para explicar o movimento das galáxias.
- Axions (axions): Partículas teóricas extremamente leves e com interações muito fracas. Foram propostas inicialmente para resolver um problema matemático na física de partículas, mas depois percebeu-se que também poderiam ser bons candidatos à matéria escura.
- Neutrinos estéreis: Os neutrinos são partículas que já conhecemos — minúsculas, quase sem massa e que raramente interagem com a matéria. Os neutrinos estéreis seriam uma versão mais pesada: não interagem com nenhuma das forças conhecidas, exceto a gravidade. Sua massa extra e invisibilidade os tornam outra possível explicação para a matéria oculta do Universo.
Energia escura
A energia escura pode ser entendida como uma propriedade do próprio espaço, responsável pela expansão acelerada do Universo devido à sua pressão negativa, e não como uma força que repele diretamente os objetos. O conceito foi proposto para explicar por que o Universo não apenas se expande, mas faz isso a uma taxa cada vez maior. Por enquanto, sua natureza e origem permanecem desconhecidas: aqui, “escura” significa mais “desconhecida” do que literalmente escura, como ocorre com a matéria escura. Acredita-se que a energia escura represente aproximadamente 68% do Universo.
O que existe no espaço?
O espaço não está vazio — ele está repleto de objetos de todos os tamanhos, desde pequenas rochas até imensas paredes de galáxias. Vamos começar pelos corpos menores — planetas, luas e cometas — e depois avançar para estrelas, galáxias e as maiores estruturas cósmicas.
Planetas, luas e corpos menores
Nossa exploração do Universo começa perto de casa: no Sistema Solar, nosso bairro cósmico imediato. Aqui encontramos planetas, luas, cometas e até um cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter. Astrônomos também já detectaram exoplanetas orbitando estrelas distantes e até cometas interestelares vindos de outros sistemas estelares.
Planetas
Um planeta é um objeto que orbita uma estrela, tem massa suficiente para que sua própria gravidade o molde em uma forma quase esférica e limpou sua órbita de detritos. No Sistema Solar, existem dois tipos principais de planetas:
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Os mundos rochosos (planetas terrestres) — Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. Esses planetas pequenos e densos são compostos principalmente de rocha e metais como ferro, magnésio e silício. Mercúrio, apesar de ser um planeta, possui uma tênue “cauda” de átomos de sódio varridos pelo vento solar, que lhe dá aparência semelhante à de um cometa. Vênus também possui uma cauda iônica.
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Os gigantes gasosos — Júpiter e Saturno são verdadeiros gigantes gasosos, compostos principalmente de hidrogênio e hélio, enquanto Urano e Netuno são classificados como gigantes de gelo, contendo grandes quantidades de água, amônia e metano, além de hidrogênio e hélio.
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Também existem os planetas anões — mundos menores que orbitam o Sol, mas que, ao contrário dos planetas “plenos”, não conseguiram limpar sua órbita de detritos. Por isso, geralmente são deixados de fora do “panteão” principal dos planetas do Sistema Solar. O mais famoso é Plutão, mas existem outros, como Éris, Haumea, Makemake e Ceres.
Fora do Sistema Solar, astrônomos já descobriram milhares de exoplanetas — mundos que orbitam outras estrelas. Alguns desafiam a imaginação: já foram encontrados planetas com composições incomuns, incluindo um que pode ser rico em carbono, possivelmente formando um mundo com vastas quantidades de material semelhante ao diamante. Saiba mais sobre este e outros objetos espaciais curiosos em nosso artigo.
Luas
Uma lua é um objeto que orbita um planeta ou outro corpo que não seja uma estrela (por exemplo, um asteroide). A Terra tem apenas uma lua, enquanto alguns planetas possuem dezenas e outros nenhuma.
- Em 2025, Saturno lidera com 274 luas confirmadas, ficando um pouco à frente de Júpiter, que tem 95. Esse posto mudou algumas vezes nos últimos anos, já que os astrônomos continuam descobrindo pequenas luas em torno dos dois gigantes.
- Se classificarmos todas as luas do Sistema Solar por tamanho, três das cinco maiores — Ganimedes, Calisto e Io — orbitam Júpiter. As outras duas são Titã (a maior lua de Saturno) e a nossa própria Lua, que orgulhosamente ocupa o quinto lugar.
Asteroides
Os asteroides são restos rochosos da formação do Sistema Solar há cerca de 4,6 bilhões de anos. A maioria orbita no cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter, variando de pequenas rochas até planetas anões como Ceres.
- Alguns asteroides se aproximam ocasionalmente da Terra, como Apophis, que passará a apenas 32.000 km (10 vezes mais perto que a Lua) em 2029. Ele será até visível a olho nu no céu! Confira nosso artigo sobre Apophis para mais informações.
Cometas
Os cometas são corpos gelados que seguem órbitas muito alongadas. Muitos vêm da distante Nuvem de Oort, outros do Cinturão de Kuiper e alguns — como 2I/Borisov e 3I/ATLAS — do espaço interestelar. Por que os cometas têm caudas tão espetaculares e o que elas nos revelam sobre o Sistema Solar? Descubra em nosso artigo sobre cometas.
Estrelas e nebulosas
Uma estrela é uma esfera gigante de gás quente e brilhante — principalmente hidrogênio e hélio — mantida pela gravidade. Em seu núcleo, átomos se fundem em reações nucleares, liberando enormes quantidades de energia que fazem a estrela brilhar. As estrelas nascem dentro de nebulosas, imensas nuvens de gás e poeira onde a gravidade concentra a matéria até que a fusão nuclear se inicia.
- Uma das nebulosas mais curiosas é a Nebulosa do Bumerangue, a cerca de 5.000 anos-luz em Centauro. Seu interior é o lugar mais frio já encontrado no Universo, com temperatura de –272 °C, apenas um grau acima do zero absoluto.
Depois de se formarem, as estrelas brilham por bilhões de anos antes de terminar suas vidas de diferentes maneiras. Algumas se tornam anãs brancas — remanescentes estelares densos e tênues. Um exemplo famoso é Sírius, que na verdade é um sistema binário: a estrela principal, Sírius A, quente e brilhante, e uma anã branca tênue, Sírius B. As estrelas mais massivas podem colapsar em estrelas de nêutrons, com apenas alguns quilômetros de diâmetro, ou até em buracos negros, cuja gravidade é tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar.
- Entre as estrelas mais antigas ainda ativas está HD 140283, uma subgigante em Libra apelidada de Matusalém — em referência ao personagem bíblico que teria vivido 969 anos. Estima-se que tenha entre 12 e 14 bilhões de anos, quase tão antiga quanto o próprio Universo.
Para compreender melhor como as estrelas evoluem — desde o nascimento em uma nebulosa até seu fim espetacular — veja nossa infografia sobre o ciclo de vida estelar.
Galáxias e quasares
As galáxias são sistemas imensos com bilhões de estrelas, mantidas juntas pela gravidade junto com gás, poeira e matéria escura.
- Nosso Sistema Solar está localizado na Via Láctea, cuja faixa brilhante de estrelas pode ser vista cruzando o céu noturno.
- A galáxia vizinha mais próxima, Andrômeda, é tão grande e brilhante que pode ser observada a olho nu em céus escuros.
Assim como as estrelas, as galáxias também têm seu ciclo de vida. Acredita-se que os quasares representem núcleos galácticos ativos em um estágio inicial da evolução, quando um buraco negro supermassivo central consome matéria ao redor em ritmo impressionante. Esse processo libera quantidades extraordinárias de energia, tornando os quasares alguns dos objetos mais luminosos do Universo.
- O quasar 3C 273 em Virgem foi o primeiro quasar descoberto e continua sendo o mais brilhante visto da Terra (magnitude aparente 12,9). Observações de rádio revelam temperaturas de brilho de até 10¹³ K (10 trilhões °C), uma medida da intensidade da radiação, não da temperatura real do plasma.
- O quasar APM 08279+5255, a 12 bilhões de anos-luz em Lince, é cercado por uma gigantesca nuvem de vapor d’água com cerca de 140 trilhões de vezes a massa de todos os oceanos da Terra.
Estruturas em larga escala
As galáxias não flutuam isoladas. Elas se agrupam em conjuntos como o Grupo Local de Galáxias e o Aglomerado de Virgem, que por sua vez fazem parte de estruturas ainda maiores, como o Superaglomerado Laniakea.
- A Grande Muralha de Hércules–Corona Borealis, ou simplesmente Grande Muralha, é candidata a maior estrutura do Universo observável, embora seu status ainda seja debatido. Ela pode ter até 15 bilhões de anos-luz de extensão e conter bilhões de galáxias. Localizada a cerca de 10 bilhões de anos-luz, está na direção das constelações Hércules e Corona Borealis.
Perguntas frequentes
Qual é a idade do espaço?
A melhor estimativa atual da idade do Universo é de cerca de 13,8 bilhões de anos. Para ajudar a visualizar a história do universo, comprimimos isso em 1 ano terrestre e criamos um calendário cósmico. Confira em nossa infografia.
Onde começa o espaço?
O espaço não começa em uma altitude definida com precisão acima da superfície da Terra. Um limite amplamente aceito é a linha de Kármán, estabelecida em 100 km (62 milhas) pela FAI (Federação Aeronáutica Internacional). Algumas organizações, como a NASA e a Força Aérea dos EUA, usam um limite um pouco mais baixo, de 80 km (50 milhas). Essas altitudes foram escolhidas porque, acima delas, a atmosfera é rarefeita demais para gerar a sustentação necessária ao voo aerodinâmico — somente propulsão orbital ou foguetes funcionam.
Qual é o tamanho do espaço sideral?
O universo observável - a parte que podemos ver e medir visivelmente - é estimado em cerca de 46,5 bilhões de anos-luz em qualquer direção a partir da Terra. Se imaginarmos isso como uma esfera ao redor do nosso planeta, seu diâmetro será de cerca de 93 bilhões de anos-luz. Encontre nossa localização no universo observável usando nossa infografia.
Qual é a temperatura do espaço?
A temperatura de base do espaço sideral é determinada pela radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB), o brilho remanescente do Big Bang. Corresponde a cerca de 2,7 K (–270 °C).
De que cor é o espaço?
Sabemos pela experiência que o espaço parece preto. No entanto, levando em conta que o universo é infinito e contém bilhões de estrelas, ele não deveria ser branco brilhante? Essa estranheza é conhecida como paradoxo de Olber; veja suas possíveis soluções em nosso artigo dedicado.
Por que o som não pode viajar pelo espaço?
O som é uma onda mecânica que requer um meio, como ar ou água, para se propagar. O espaço é um vácuo: não há ar, e o som não tem como viajar. É por isso que o espaço é geralmente considerado silencioso.
O espaço é totalmente silencioso?
Embora o espaço seja um vácuo, não é completamente vazio: é preenchido por plasma, ou partículas carregadas. Essas partículas podem gerar (ou ser afetadas por) campos elétricos e magnéticos e, assim, transmitir ondas magnetossônicas — o equivalente às ondas sonoras no plasma. São inaudíveis para os humanos, mas podem ser registradas por espaçonaves e convertidas em faixas audíveis — uma espécie de “música espacial” estranha.
Resumo breve: fatos básicos do espaço para lembrar
O espaço é um vácuo com radiação e partículas de matéria flutuando por aí. A melhor estimativa atual da idade do Universo é de cerca de 13,8 bilhões de anos. O tamanho do universo observável é de cerca de 46,5 bilhões de anos-luz em qualquer direção a partir da Terra (ou 93 bilhões de anos-luz de diâmetro). Tudo o que existe no universo é feito de matéria normal, matéria escura e energia escura; os cientistas ainda estão investigando a natureza e a origem dessas duas últimas substâncias.
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