Há mais de 160 anos, a pequena molécula responsável pelo aquecimento da Terra – o dióxido de carbono (CO2) – foi descoberta pela cientista norte-americana Eunice Foote. Recentemente, em um estudo publicado no servidor de pré-impressão arXiv e aceito na revista científica The Planetary Science Journal, cientistas revelaram um fenômeno quântico que pode explicar melhor o funcionamento desse gás causador do aquecimento global.
Durante suas investigações, Foote percebeu que o dióxido de carbono tinha a capacidade de reter o calor, uma característica que pode causar o aumento de temperatura no planeta. Segundo os pesquisadores, o motivo pelo qual o CO2 absorve tão bem o calor é devido à forma como os três átomos da molécula vibram quando absorvem a radiação solar.
O fenômeno quântico funciona da seguinte forma: ao receber a radiação infravermelha do Sol em determinados comprimentos de onda, os átomos de carbono e oxigênio do CO2 se dobram e esticam. Então, o alinhamento perfeito desses padrões vibracionais cria um tipo de zumbido quântico que pode fazer a molécula vibrar ainda mais – isso resulta em uma temperatura mais quente.
A ilustração mostra como os átomos dobram e se esticam ao longo de seu eixo.Fonte: arXiv
“É notável que uma ressonância quântica aparentemente acidental em uma molécula de três átomos, de outra forma comum, tenha tido um impacto tão grande no clima do nosso planeta ao longo do tempo geológico, e também ajudará a determinar o seu aquecimento futuro devido à atividade humana", os cientistas que participaram da investigação descrevem na pré-publicação.
Ressonância de Fermi: fenômeno quântico e CO2
O coautor do artigo e cientista planetário da Universidade de Harvard, Robin Wordsworth, explica que esse fenômeno quântico, também conhecido como ressonância de Fermi, é crítico para compreender o motivo do dióxido de carbono ser tão importante para o aquecimento da Terra.
Para compreender os resultados, o grupo de pesquisadores utilizaram equações matemáticas que misturam espectroscopia molecular e física quântica.
Os investigadores afirmam que o estudo oferece uma explicação simples de como o CO2 é responsável por aquecer o clima terrestre. Além disso, eles acreditam que os resultados podem auxiliar em futuras pesquisas que buscam compreender o funcionamento climático em atmosferas de outros planetas.
“Esta pode ser uma forma particularmente útil de aumentar a intuição e fornecer uma verificação da realidade dos resultados de modelos climáticos complexos. Podemos imaginar que com pequenas diferenças na estrutura quântica do CO2, esta ressonância poderia ser alterada ou inibida, e a evolução passada e futura do clima do nosso planeta seria muito diferente”, os pesquisadores acrescentam.
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