Cientistas explicam por que o céu já foi laranja e pode mudar de cor
O céu azul da Terra nem sempre domina o horizonte e tem prazo para acabar, afirmam pesquisadores do Observatório Real de Greenwich e da Universidade de Reading. Em novos estudos e revisões de dados, cientistas reconstroem a cor do céu desde a formação do planeta, há 4,5 bilhões de anos, e projetam mudanças profundas para os próximos bilhões de anos.
Do laranja vulcânico ao azul recente
O ponto de partida está muito longe da paisagem atual. Quando a Terra se forma, há cerca de 4,5 bilhões de anos, o planeta é dominado por rocha derretida e uma atmosfera carregada de gases vulcânicos. Predominam dióxido de carbono, nitrogênio e um pouco de metano, com quase nenhum oxigênio livre. Nesse cenário, o céu dificilmente se parece com o azul de hoje. Modelos sugerem um ambiente mais carregado, com tonalidades alaranjadas e amarronzadas, lembrando uma névoa espessa.
À medida que o planeta esfria e a vida microbiana surge, o próprio metabolismo desses organismos começa a redesenhar a paleta do céu. Primeiras bactérias ancestrais liberam grandes quantidades de metano. A luz do Sol reage com esse gás e produz compostos orgânicos complexos, que formam uma névoa alaranjada persistente sobre o planeta. Finn Burridge, divulgador científico do Observatório Real de Greenwich, compara esse período a “uma espécie de poluição global permanente”, com um céu mais turvo e opaco.
A virada acontece por volta de 2,4 bilhões de anos atrás, no chamado Grande Evento da Oxidação. Cianobactérias passam a realizar fotossíntese em larga escala, convertendo luz solar em energia e liberando oxigênio em quantidades inéditas. Esse oxigênio se acumula, reage com o metano e dissipa as névoas antigas. Com uma atmosfera mais limpa e rica em nitrogênio e oxigênio, a luz azul, que é mais facilmente espalhada, passa a dominar o domo celeste. O céu azul intenso conhecido hoje é, na escala da história do planeta, um fenômeno relativamente recente.
Os cientistas lembram que dois fatores definem a cor do céu: a luz do Sol e o que a atmosfera faz com ela. “A luz solar normal é branca, contém todas as cores do arco-íris”, explica Burridge. “A atmosfera, composta por partículas minúsculas de nitrogênio, oxigênio e vapor d’água, espalha essa luz em todas as direções”. O processo, chamado de dispersão de Rayleigh, privilegia os comprimentos de onda mais curtos, como o azul, que se espalha com mais eficiência e preenche o céu durante o dia.
Quando o azul perde espaço para a névoa
O céu azul da Terra é uma exceção no Sistema Solar. Mesmo Júpiter, que exibe uma camada superior levemente azulada, recebe apenas cerca de 4% da luz solar que chega aqui. O resultado é uma tonalidade muito menos intensa. Marte, por sua vez, tem atmosfera fina, carregada de poeira. As partículas maiores do que as moléculas de gás espalham a luz de outra forma, num processo conhecido como espalhamento Mie, que produz céus avermelhados ou amarelados, com pores de sol azulados. A comparação reforça o quão particular é o tom azul forte visto da superfície terrestre.
Esse azul, porém, não é imutável nem mesmo em escalas de tempo humanas. Episódios recentes mostram como a cor do céu responde rapidamente ao que entra na atmosfera. Depois da erupção do vulcão Krakatoa, em 1883, registros em vários países descrevem pores do sol de vermelho intenso, verdes raros e até luas azuladas. A explicação está em partículas de sulfatos e cinzas, que alteram o padrão habitual de dispersão da luz. Incêndios florestais, tempestades de poeira e poluição urbana reproduzem, em menor escala, o mesmo efeito.
Claire Ryder, professora associada de meteorologia na Universidade de Reading, destaca que o tamanho das partículas é decisivo. “Costumamos observar efeitos de coloração muito intensos, especialmente ao pôr do sol, quando as partículas de aerossol têm tamanho semelhante entre si”, afirma. Quando os diâmetros variam muito, cada tipo de partícula interage de forma distinta com cada cor da luz. O resultado é uma mistura difusa, que tende a um céu esbranquiçado ou amarronzado, típico de grandes centros urbanos em dias de poluição elevada.
As mudanças climáticas entram nessa equação. Com o aquecimento global, a atmosfera segura mais vapor d’água. Ryder explica que isso faz muitas partículas de aerossol se expandirem com a umidade, aumentando a capacidade de espalhar a luz de maneira uniforme. O efeito visível é um céu mais opaco, desbotado, com menos contraste entre o azul do alto e o horizonte. Se as emissões de poluentes caírem de forma consistente nas próximas décadas, a cientista avalia que o céu pode voltar a ficar mais azul sobre várias regiões densamente povoadas.
Um céu em contagem regressiva
Na escala cósmica, a discussão sobre poluição é apenas um capítulo de uma história muito mais longa. Para que a cor do céu mude de forma duradoura, Burridge lembra que é preciso uma alteração drástica na composição da atmosfera. Catástrofes pontuais, como um grande impacto de meteoro, poderiam provocar mudanças súbitas, mas a chance de um evento dessa magnitude no curto prazo é considerada muito baixa.
Os cálculos dos pesquisadores apontam para prazos de pelo menos 1 bilhão de anos antes de uma transformação radical. À medida que o Sol envelhece, sua luminosidade aumenta. Em cerca de 1 bilhão de anos, a estrela deve emitir algo como 10% mais luz do que hoje. Esse acréscimo parece pequeno, mas é suficiente para aquecer o planeta, reduzir o dióxido de carbono atmosférico e iniciar a evaporação progressiva dos oceanos. O processo pode liberar quantidades enormes de oxigênio, possivelmente intensificando o azul do céu por um período.
Essa fase, porém, não dura. Sem água líquida e sem ciclos biológicos ativos, o oxigênio tende a desaparecer. A atmosfera passa a se parecer mais com a de Vênus: densa, abafada, esbranquiçada ou amarelada, com temperaturas extremas na superfície. Milhões de anos depois, a transformação do próprio Sol redefine a cena. Em cerca de 5 bilhões de anos, a estrela começa a ficar sem combustível e entra na fase de gigante vermelha, expandindo seu raio e mudando de cor.
“À medida que a Terra se aproxima do fim de sua existência, o primeiro ingrediente se perde: a luz azul do Sol”, resume Burridge. O disco solar se torna enorme e avermelhado. Qualquer atmosfera ainda presa ao planeta adquire um tom intensamente vermelho, incompatível com as condições que sustentam a vida hoje. Não há, nesse cenário, florestas, oceanos ou cidades para observar o espetáculo final.
O debate sobre a cor do céu, que começa com a curiosidade infantil sobre por que ele é azul, termina em uma reflexão sobre o tempo profundo do planeta. Ao reconstituir o passado laranja e turvo da Terra e projetar um futuro esbranquiçado e vermelho, os cientistas oferecem uma medida concreta da fragilidade do presente. Enquanto a astronomia trabalha com bilhões de anos, decisões tomadas nas próximas décadas, sobre emissões e poluição, definem se o azul intenso permanece visível sobre as grandes cidades. Até que o Sol mude de cor, a escolha sobre o céu que veremos continua, por enquanto, nas mãos humanas.