Por Marcelo Zurita*
Toda semana surge nova notícia de algum asteroide que passará próximo à Terra, mas sem apresentar risco ao planeta. Muitas vezes, esse “próximo” significa vários milhões de quilômetros de distância, mas nas redes sociais e em algumas mídias sensacionalistas, essas notícias são recheadas de teorias conspiratórias e sempre preveem um impacto apocalíptico que nunca ocorre. Contudo, o que aconteceria se um grande asteroide atingisse a Terra? Quais as chances disso acontecer um dia?
Asteroide se chocando com a Terra. Créditos: The Mirror/Reprodução
Primeiramente, lamento informar que isso certamente vai ocorrer um dia. Com base em diversos estudos sobre a população desses corpos no sistema solar, estima-se que existam cerca de 1 milhão de asteroides com potencial para atingir a Terra. Entretanto, com todos os esforços empenhados pelos astrônomos nas últimas décadas, apenas 1% desses asteroides são conhecidos. Algo que comprova esse nosso desconhecimento acerca dos asteroides é o sistema global de sensores de infrassom administrado pelo governo norte-americano.
Em 32 anos de operação, esses sensores já detectaram mais de 800 impactos de pequenos asteroides com a atmosfera terrestre. Destes, apenas quatro foram detectados ainda no espaço, poucas horas antes de atingir a Terra. Parece preocupante, não é? E é mesmo. Principalmente quando somamos a isso o fato de nenhum dos impactos mais energéticos detectados por essa rede terem sido de asteroides previamente detectados.
Impactos de asteroides detectados pela rede global de sensores de infrassom. Créditos: JPL/Nasa
Isso mostra o quanto nosso planeta ainda é suscetível a um impacto de um grande asteroide sem qualquer aviso prévio. Então, nossa pergunta agora é outra: o que acontecerá quando um grande asteroide atingir a Terra?
Energia de um impacto
A nossa primeira e mais superficial impressão é que, quanto maior o asteroide, maior será o estrago. De fato, o tamanho do asteroide é um fator importante para determinar os efeitos de seu impacto com a Terra. Mas, para ser mais exato, o principal fator é a energia do impacto.
Da mesma forma como determinamos a capacidade de destruição de uma bomba a partir da energia que ela libera, com um impacto acontece a mesma coisa. Só que em uma bomba, a energia é liberada a partir de uma reação química ou atômica, enquanto que em um meteoro, a única energia presente no sistema é a energia cinética, ou seja, a energia do movimento do asteroide no momento em que ele atinge o solo do nosso planeta.
Bom, ninguém precisa procurar um livro de física para lembrar como se calcula a energia cinética (E=mv²/2). O importante aqui é saber que ela é diretamente proporcional à massa do objeto e ao quadrado da velocidade. Isso significa que, se dois asteroides atingirem a Terra com a mesma velocidade, mas um deles com o dobro da massa do outro, este teria também o dobro da energia cinética. Entretanto, se os dois tiverem a mesma massa, mas um com o dobro da velocidade, este teria quatro vezes mais energia cinética.
Desta forma, podemos concluir que a energia de um impacto vai depender basicamente da massa e principalmente da velocidade com que o asteroide atingir a Terra.
Como exemplo, vamos lembrar do caso ocorrido em 2013, na Rússia. Na manhã do dia 15 de fevereiro daquele ano, um asteroide com cerca de 20 metros de diâmetro e aproximadamente 10 mil toneladas de massa atingiu a atmosfera com velocidade estimada de 18,6 quilômetros por segundo. Ele gerou uma bola de fogo mais brilhante que o Sol, e explodiu a 23,3 quilômetros de altitude sobre a cidade de Chelyabinsk, liberando uma energia equivalente a 26,7 bombas atômicas, como a que devastou a cidade de Hiroshima (Japão), no final da Segunda Guerra.
Meteoro de Chelyabinsk em 2013. Fonte: Bramon
Apesar da enorme capacidade destrutiva, os danos causados pelo meteoro de Chelyabinsk não foram grandes. Apenas janelas estilhaçadas e pequenos desabamentos em mais de sete mil imóveis, e quase duas mil pessoas feridas. Tudo isso em consequência da onda de choque gerada pela explosão. Parece muito, mas só não foi bem pior porque o asteroide atingiu a atmosfera em um ângulo muito raso (cerca de 18° em relação à superfície), permitindo que a atmosfera tivesse mais tempo para reduzir sua velocidade e consumir parte da sua massa antes que ele explodisse. Logo, o ângulo de entrada é um fator importante para se determinar o potencial de estrago que um impacto pode ter.
Ângulo de entrada
Sim, dependendo do ângulo de entrada, mesmo um grande asteroide pode retornar ao espaço gerando apenas um belo meteoro, sem oferecer qualquer risco ao planeta. Isso ocorre porque eles viajam em uma velocidade muito elevada, então, se um deles atingir a atmosfera “de raspão”, as camadas mais elevadas e rarefeitas não vão oferecer resistência suficiente para freá-lo. Com isso, após percorrer uma enorme distância, acaba escapando e retornando ao espaço.
Um dos casos mais espetaculares ocorreu em 9 de fevereiro de 1913, um evento conhecido como “A Grande Procissão de Meteoros de 1913”. Foi um fenômeno meteórico único, relatado a partir de locais em todo o Canadá, nordeste dos Estados Unidos, Ilhas Bermudas, e de muitos navios em alto mar, incluindo oito navios brasileiros e totalizando registros em uma faixa de 11 mil quilômetros de extensão.
Cerca de 100 pessoas que testemunharam esse evento, relatam uma série de 40 a 60 de bolas de fogo cruzando lentamente o céu de noroeste para sudeste. Não é possível afirmar se eles retornaram para o espaço ou terminaram caindo em algum local do Oceano Atlântico, mas certamente tratava-se de um grande asteroide, que atingiu a atmosfera em um ângulo muito raso e que possivelmente se fragmentou na aproximação da Terra.
No entanto, se o ângulo de entrada for mais elevado, próximo a 90° em relação ao solo, o asteroide atinge rapidamente as camadas mais densas da atmosfera, onde o ar impõe uma enorme força de resistência. A compressão dos gases à frente do objeto gera um calor tão grande que boa parte do material é vaporizado em poucos segundos e o resultante pode explodir gerando uma chuva de meteoritos. Ainda assim, uma boa parte disso pode chegar ao solo em uma velocidade supersônica, gerando uma enorme explosão e criando uma cratera.
Algo assim ocorreu há cerca de 50 mil anos no Arizona (EUA). Algumas teorias apontam que os primeiros homens que habitaram as Américas chegaram no continente mais ou menos nessa época, o que teria sido uma enorme falta de sorte estar naquela região quando ocorreu o evento: um grande asteroide, com cerca de 50 metros atingiu a Terra.
Pintura concebida pelo artista e astrônomo amador Gustav Hahn descreve como foi observada ‘A Grande Procissão de Meteoros’, de 1913, próximo ao High Park em Toronto. Créditos: Cientec
Em alguns segundos, depois de uma dramática passagem atmosférica, o objeto chegou ao solo a uma velocidade de cerca de 10 quilômetros por segundo liberando uma energia equivalente a 600 bombas de Hiroshima. O impacto gerou uma cratera chamada de Barringer, com cerca de 200 metros de profundidade e mais de 1.200 metros de diâmetro que, graças ao clima desértico da região, permanece preservada até hoje. Restos desse asteroide ainda estão enterrados sob a cratera e alguns fragmentos recuperados são chamados de meteoritos Canyon del Diablo.
Cratera Barringer, Arizona, EUA. Créditos: USGS/D. Roddy
Um fator determinante para que esse asteroide chegasse com tanta energia ao solo foi sua composição basicamente de ferro e níquel, o que garantiu uma enorme densidade e resistência mecânica, fazendo com que metade de sua massa original chegasse ao solo. A composição do asteroide é então mais um fator que precisamos considerar.
Composição
Praticamente 95,6% dos meteoritos que chegam à Terra são rochosos, ou seja, dão origem a asteroides rochosos, que tem uma densidade média ligeiramente maior que uma rocha terrestre. Foi esse o tipo de asteroide que atingiu Chelyabinsk em 2013, e por ser menos denso, eles estão mais propícios a se despedaçarem antes mesmo de atingirem o solo.
Meteoritos metálicos são bem mais raros, cerca de 3,8%. Entretanto, sua densidade é bem maior e, com isso, resiste mais à passagem atmosférica, como foi o caso do asteroide que gerou a Cratera de Barringer. Outros 2,5% dos meteoritos compõem uma classe ainda mais rara – os carbonáceos. A maioria deles tem baixa densidade e baixa resistência mecânica, e são facilmente destruídos e consumidos pela atmosfera.
Um caso bastante curioso e que até hoje não foi completamente explicado ocorreu em 30 de junho 1908, na região siberiana de Tunguska. Um asteroide medindo algo entre 50 a 100 metros, atingiu a atmosfera e explodiu a cerca de 10 quilômetros de altitude. O clarão gerado pela explosão foi tão intenso que as pessoas não conseguiam enxergar, e a radiação térmica aqueceu instantaneamente tudo que estava num raio de 100 quilômetros do local. Alguns minutos depois, a onda de choque lançou as pessoas pra trás.
A explosão liberou uma energia equivalente a mil bombas de Hiroshima e abaixo do local onde explodiu o meteoro. Mais de dois mil quilômetros quadrados de floresta foram completamente devastadas, derrubadas e incendiadas. Felizmente, Tunguska era uma das regiões mais remotas do planeta e não houve vítimas fatais, apenas alguns feridos em aldeias próximas.
Árvores derrubadas e queimadas pela explosão em Tunguska – Kulik, 1927. Créditos: Wiki Commons
Algo intrigante nesse caso, é que mesmo após diversas expedições ao local, até hoje não foram encontrados meteoritos resultantes desse impacto. Com isso, não é possível afirmar qual seria a composição do asteroide e nem o seu tamanho aproximado. Provavelmente, o asteroide possuía baixa resistência mecânica e foi completamente destruído na explosão. Entretanto, há também quem acredite que a Terra foi atingida por um cometa naquele dia. Uma enorme pedra de gelo que foi completamente vaporizada na atmosfera.
Resumidamente, quanto maior a densidade do asteroide, maior o estrago causado por ele. Mas, como vimos no caso de Tunguska, o local onde ele cai também é determinante.
Local da queda
Felizmente, 71 % da superfície do planeta é coberta por oceanos, e o restante ainda conta com enormes regiões completamente desabitadas. Então, as chances que uma queda de um grande asteroide provoque vítimas fatais ainda é pequena. Por outro lado, imaginar um evento como o de Tunguska ocorrendo sobre uma grande metrópole é de arrepiar. Milhões de vidas poderiam ser perdidas instantaneamente.
Mapa de densidade demográfica – áreas mais escuras são as mais povoadas. Fonte: Columbia University
Não podemos esquecer também que, se o asteroide for suficientemente grande, poderia provocar efeitos devastadores independente de onde caia. Acredita-se que asteroides com tamanho acima de 140 metros poderiam afetar países inteiros. Já um pouco maiores, poderiam lançar na atmosfera uma quantidade tão grande de partículas que poderiam interferir no clima de todo o planeta, provocando o chamado inverno de impacto.
A parte boa é que, se o asteroide cair no oceano, as chances de gerar um tsunami é bem menor do que se imaginava. Estudos recentes indicam que quanto maior a profundidade das águas, mais facilmente o impacto será absorvido e dissipado pelo oceano. Evidentemente que nas proximidades do local do impacto vão ocorrer ondas gigantescas. Mas, à medida que se deslocam, sua energia é dissipada e a onda perde força. Isso significa que as cidades litorâneas só correm risco se o impacto for próximo à costa – cerca de 50 a 60 quilômetros de distância.
Algo assim aconteceu recentemente, em 18 de dezembro de 2018. Um asteroide com cerca de 10 metros atingiu a Terra sobre o Mar de Bering, entre a Rússia e o Alasca. Ele explodiu a 25 quilômetros de altitude, com energia equivalente a 12 bombas de Hiroshima. Foi o segundo maior evento de impacto detectado pela rede global de sensores de infrassom. Entretanto, nenhuma das cidades litorâneas mais próximas, a 500 quilômetros de distância, sentiu qualquer alteração nas ondas. Ou seja, o risco que um impacto no oceano cause um tsunami é muito pequeno. A não ser que o asteroide seja verdadeiramente grande, como o que extinguiu os dinossauros e grande parte das espécies há 65 milhões de anos.
Simulação em 3D do impacto de um asteroide no oceano. Créditos: LANL
Dia do Asteroide
Estar ciente que eventos de impacto podem ocorrer a qualquer momento e conhecendo o tipo de estrago que podem causar, um pequeno grupo de cientistas e personalidades propuseram a criação de uma mobilização global para conscientização da população e das autoridades sobre a ameaça de um fato catastrófico de um asteroide.
A Organização das Nações Unidas (ONU) estabeleceu o dia 30 de junho como Dia Internacional do Asteroide ou simplesmente Asteroid Day. A data foi escolhida em alusão ao evento de Tunguska, o maior evento de impacto da história recente da humanidade.
Aumentar a nossa capacidade de descobrir e rastrear os asteroides potencialmente perigosos para a Terra é um dos principais objetivos do Asteroid Day, que promove eventos e atividades em todo o mundo, visando aumentar o conhecimento e interesse da população acerca deste tema.
Ainda não sabemos qual será o próximo asteroide a atingir a Terra e nem quando isso ocorrerá, mas sabemos que grandes impactos são comuns, mesmo na história recente do nosso planeta. Então, se quisermos evitar que isso ocorra, ou ao menos, reduzir os danos que isso possa causar, precisamos estudar mais esses corpos celestes.
Antes de tudo, precisamos descobrir e monitorar os asteroides que possam representar algum risco para nós. Além disso, é preciso discutir estratégias, planejar ações de contenção, unindo esforços no desenvolvimento de tecnologias que nos permitam mitigar essas ameaças, garantindo assim o futuro da humanidade nesse planeta.
* Marcelo Zurita é presidente da Associação Paraibana de Astronomia – APA; membro da SAB – Sociedade Astronômica Brasileira; diretor técnico da Bramon – Rede Brasileira de Observação de Meteoros – e coordenador regional (Nordeste) do Asteroid Day Brasil
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