O Telescópio Espacial James Webb surpreendeu o público com imagens do universo. Que tipo de projeto de "grande ideia" os cientistas da Terra poderiam buscar para criar o mesmo nível de entusiasmo ao público?

A primeira imagem científica divulgada publicamente do Telescópio Espacial James Webb, capturando o aglomerado de galáxias SMACS 0723 e galáxias antigas com lentes gravitacionais atrás dela, cativou a imaginação do público. Os cientistas da Terra têm alguns projetos semelhantes de "alto perfil" que desejam ver decolar. Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA e STScI

Os lumes primordiais logo após o Big Bang. As atmosferas de planetas distantes em torno de outra estrela. Os pilares imponentes de poeira interestelar brilhando intensamente na vastidão do espaço.

Elas representam pontos de vista que nenhum humano poderia ter se não fosse pelo JWST e nos levam a lugares que nenhum humano provavelmente visitará.

No entanto, as Ciências da Terra não parecem ter essa mesma propensão para projetos grandes e caros como os físicos e astrônomos. É uma falta de ambição para essas coisas ou é outra coisa sobre a natureza da disciplina que significa que não há equivalente ou potencial equivalente ao JWST?

Conversei com um grupo de cientistas da Terra e obtive uma longa lista de projetos anteriores de "alto perfil". Veja alguns deles:

• EarthScope: Esta enorme e móvel série de sismógrafos que marcharam pela América do Norte. Isso permitiu a visão mais detalhada da estrutura de um continente e da sismicidade na América do Norte de todos os tempos.
• IODP: O programa internacional de descoberta de oceanos (IODP) revelou um imenso volume de informações sobre o passado da Terra através de sedimentos oceânicos e da estrutura da crosta oceânica.
• Kola borehole na Russia: Principalmente porque foi o furo mais profundo de todos os tempos, atingindo ~7,5 milhas/12 quilômetros (~40.000 pés).
• Mapeamento das dorsais meso-oceânicas: O trabalho de meados do século 20 até o presente para criar mapas altamente detalhados do fundo do mar, especialmente as dorsais meso-oceânicas, nos lançou na era das placas tectônicas.
• Cobertura diária da superfície do planeta a partir do espaço - incluindo LandSat, Terra/Aqua, GOES, Planet: 25 anos atrás, não saberíamos sobre erupções acontecendo em ilhas distantes e desabitadas no Oceano Índico, a menos que um navio estivesse por perto. Agora, podemos ver pequenas mudanças no planeta à medida que elas acontecem.

Todos estes foram projetos ambiciosos que nos ofereceram algo novo e ousado (embora nem sempre bem sucedidos, como o Projeto Mohole).

Mas como poderíamos superá-los? Que insights sobre nosso planeta poderiam chamar a atenção de todos (não apenas de nós, cientistas/nerds da Terra)? Vamos especular!

Uma sonda em um vulcão ativo

Existem vários vulcões na Terra com lagos de lava ativos. Poderíamos desenvolver um drone autônomo que pudesse ser jogado em um lago de lava e descer no sistema de tubulação do vulcão? Poderíamos observar ou medir diretamente as condições dentro de um vulcão que está em erupção ativa. Por outro lado, lembre-se que a lava é muito mais densa e viscosa em comparação com a água... e um pouco mais quente, certo? Como recuperaríamos os dados que estão sendo coletados de qualquer maneira? De qualquer forma, isso realmente entra nos sonhos de Júlio Verne e na jornada para o interior do nosso planeta.

Um novo navio de última geração para perfuração no fundo do oceano

Muito do nosso conhecimento do IODP vem do trabalho no JOIDES Resolution, um enorme navio de pesquisa e perfuração. No entanto, foi construído em 1978 e está perto da reforma após mais de 40 anos de serviço. No entanto, nenhum financiamento foi identificado ainda para substituir o navio por um navio de perfuração de última geração para continuar seu trabalho. O Resolution pode perfurar vários quilômetros na crosta oceânica enquanto estacionado em profundidades oceânicas superiores a 5 quilômetros. Um novo navio poderia ser projetado para perfurar potencialmente o manto onde a crosta oceânica é mais fina e, mais importante, manter o trabalho iniciado pelo Resolution e pelo Glomar Explorer.

Mapa em tempo real do movimento da placa na escala de metro

Sabemos que o planeta é dinâmico, isso é graças às placas tectônicas. No entanto, muitas das maneiras pelas quais medimos a mudança envolvem a interpretação da evidência de movimento passado ou o uso de locais que possuem estações de GPS para nos fornecer dados pontuais. Poderia ser desenvolvido um método que combinasse observações terrestres da órbita, GPS e InSAR (radar de abertura sintética) ou LIDAR para mostrar movimento constante e minucioso? Provavelmente envolveria um enorme poder de computação para mexer os dados, mas pode permitir uma avaliação muito mais sutil do estresse e do movimento na crosta terrestre.

Um EarthScope global

O projeto EarthScope na América do Norte foi um enorme sucesso. O próximo passo pode ser espalhar o EarthScope globalmente por todos os continentes. Então comparações podem ser feitas entre continentes. Poderíamos então pensar em criar um mapa 3D da crosta terrestre, uma vez que também adicionamos uma versão do fundo do oceano do EarthScope à mistura.

Perfuração em um cometa, asteroide ou lua

Demos alguns passos de criaça para entender as coisas primordiais do sistema solar, como cometas, asteroides e luas. Nós até trouxemos materiais de alguns, mas principalmente raspando literalmente a superfície. O que encontraríamos se pousássemos na montanha de sal de Ceres, no gelo de Europa, na superfície de Titã e começássemos a perfurar? As viagens ao interior desses objetos podem revelar o que tantas pessoas esperam encontrar (vida?).

Cientistas da Terra em Marte

Talvez o melhor objetivo seja garantir que, quando deixarmos nosso planeta, os cientistas da Terra sejam alguns dos primeiros a fazer a viagem. Mapear e observar diretamente outro planeta como Marte ou visitar nossa Lua, não apenas desvendaria os segredos desses lugares, mas também nos daria mais informações sobre nosso próprio planeta. Mesmo que o objetivo de algumas dessas missões seja colonização ou recursos, precisaremos de uma base sólida na geologia de onde quer que você esteja... e embora não saibamos se algum desses planetas ou luas tem vida, sabemos que todos eles têm pedras.

Percebo que é preciso muito dinheiro, capital político e tempo para que projetos como esses aconteçam. No entanto, sem esses tipos de "grandes sonhos", às vezes você pode ficar preso brincando nas margens. O avanço humano tem sido impulsionado pela curiosidade científica e pela assunção de riscos. Criar um ambiente onde todos os cientistas possam fazer isso, ou pelo menos sugerir ideias malucas para exploração, deve ser o objetivo principal em meados do século XXI. Sem isso, resta-nos seguir os caminhos traçados por pessoas que podem ter outras ideias em mente para o nosso futuro.

Junte-se aos nossos Canais Espaciais para continuar falando sobre o espaço nas últimas missões, céu noturno e muito mais! Siga-nos no facebook, twitter e instagram. Inscreva-se no boletim informativo. E se você tiver uma dica, correção ou comentário, informe-nos aqui ou pelo e-mail: gaiaciencia@gaiaciencia.com.br

Referência:

KLEMETTI, Erik. Could Earth scientists create their own equivalent to JWST? Astronomy, 21, jul. 2022. Disponível em: <https://astronomy.com/news/2022/07/could-earth-scientists-create-their-own-equivalent-to-jwst>. Acesso em: 21, jul. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.