The dust bunnies that built our planet - Lorin Swint Matthews

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel Vaz Belchior

Consider the spot where you’re sitting.

Pensem no local onde se encontram.

Travel backwards in time

Recuem no tempo.

and it might’ve been submerged at the bottom of a shallow sea,

Esse mesmo local podia estar submerso num mar pouco profundo,

buried under miles of rock,

podia estar enterrado sob quilómetros de rochas

or floating through a molten, infernal landscape.

ou podia estar a flutuar num inferno em fusão.

But go back far enough—

Mas recuem o mais possível, uns 4600 milhões de anos

about 4.6 billion years,

and you’d be in the middle of an enormous cloud of dust and gas

e estariam no meio duma enorme nuvem de poeira e de gás

orbiting a newborn star.

a orbitar uma estrela recém-nascida.

This is the setting for some of the biggest, smallest mysteries of physics:

É este o cenário para alguns

dos maiores e dos mais pequenos mistérios da Física:

the mysteries of cosmic dust bunnies.

os mistérios dos "novelos de poeira" cósmicos.

Seemingly empty regions of space between stars

As regiões do espaço entre as estrelas, aparentemente vazias,

actually contain clouds of gas and dust,

contêm nuvens de gás e poeiras,

usually blown there by supernovas.

habitualmente expelidas pelas supernovas.

When a dense cloud reaches a certain threshold called the Jeans mass,

Quando uma nuvem densa atinge um limiar chamado "massa de Jeans",

it collapses in on itself.

entra em colapso.

The shrinking cloud rotates faster and faster, and heats up,

A nuvem, que vai diminuindo, gira cada vez mais depressa, aquece

eventually becoming hot enough to burn hydrogen in its core.

e acaba por ficar tão quente que queima o hidrogénio do seu núcleo.

At this point a star is born.

Nesta altura, nasce uma estrela.

As fusion begins in the new star,

Quando a fusão começa na nova estrela,

it sends out jets of gas that blow off the top and bottom of the cloud,

emite jatos de gás que saem pelo topo e por baixo da nuvem,

leaving behind an orbiting ring of gas and dust called a protoplanetary disk.

deixando atrás de si um anel de gás e de poeira em órbita,

chamado disco protoplanetário.

This is a surprisingly windy place;

Este é um local extremamente ventoso;

eddies of gas carry particles apart, and send them smashing into each other.

turbilhões de gás dispersam as partículas e enviam-nas de encontro umas às outras.

The dust consists of tiny metal fragments, bits of rock, and, further out, ices.

A poeira é formada por minúsculos fragmentos de metal,

por pedacinhos de rocha e, no exterior, por gelos.

We’ve observed thousands of these disks in the sky,

Observámos milhares destes discos no céu

at various stages of development

em diferentes fases de desenvolvimento

as dust clumps together into larger and larger masses.

enquanto a poeira se reagrupa em massas cada vez maiores.

Dust grains 100 times smaller than the width of a human hair stick to each other

Grãos de poeira 100 vezes mais finos do que um cabelo humano

aglutinam-se graças ao que chamamos a força van de Waals.

through what’s called the van der Waals force.

That’s where a cloud of electrons shifts to one side of a molecule,

É quando uma nuvem de eletrões se move para um dos lados duma molécula,

creating a negative charge on one end, and a positive charge on the other.

criando uma carga negativa numa ponta e uma carga positiva na outra.

Opposites attract, but van der Waals can only hold tiny things together.

Os opostos atraem-se,

mas a força de van der Waals só consegue manter juntas coisas pequenas.

And there’s a problem: once dust clusters grow to a certain size,

E há um problema: depois de os aglomerados de poeira atingirem uma certa dimensão,

the windy atmosphere of a disk should constantly break them up

a atmosfera ventosa de um disco destrui-los-á constantemente

as they crash into each other.

quando eles colidem uns com os outros.

The question of how they continue to grow is the first mystery of dust bunnies.

A forma como eles continuam a crescer

é o primeiro mistério dos novelos de poeira.

One theory looks to electrostatic charge to answer this.

Uma teoria procura resposta na carga eletrostática.

Energetic gamma rays, x-rays, and UV photons

Os raios gama energéticos, os raios x e os fotões ultravioletas

knock electrons off of gas atoms within the disk,

repelem os eletrões dos átomos do gás dentro do disco,

creating positive ions and negative electrons.

criando iões positivos e eletrões negativos.

Electrons run into and stick to dust,

Os eletrões entram na poeira e aderem a ela,

making it negatively charged.

fazendo com que ela fique carregada negativamente.

Now, when the wind pushes clusters together,

Quando o vento empurra os aglomerados uns contra os outros,

like repels like and slows them down as they collide.

os iguais repelem-se e abrandam até colidirem.

With gentle collisions they won’t fragment,

Nestas colisões suaves já não se fragmentam

but if the repulsion is too strong, they’ll never grow.

mas, se a rejeição for demasiado forte, nunca aumentarão.

One theory suggests that high energy particles

Outra teoria sugere que as partículas de alta energia

can knock more electrons off of some dust clumps,

podem repelir mais eletrões de alguns aglomerados de poeira,

leaving them positively charged.

deixando-os carregados positivamente.

Opposites again attract, and clusters grow rapidly.

Os opostos atraem-se e os aglomerados aumentam rapidamente.

But before long we reach another set of mysteries.

Mas cedo encontramos outro conjunto de mistérios.

We know from evidence found in meteorites

Graças a indícios encontrados em meteoritos

that these fluffy dust bunnies eventually get heated, melted

sabemos que estes felpudos novelos de poeira

acabam por aquecer, fundem-se

and then cooled into solid pellets called chondrules.

e depois arrefecem em grânulos sólidos chamados côndrulos.

And we have no idea how or why that happens.

Não fazemos ideia de como ou porquê isto acontece.

Furthermore, once those pellets do form, how do they stick together?

Além disso, depois de estes grânulos se formarem,

como é que se colam uns aos outros?

The electrostatic forces from before are too weak,

As forças eletrostáticas já citadas são demasiado fracas

and small rocks can’t be held together by gravity either.

e as pequenas rochas também não podem unir-se pela gravidade.

Gravity increases proportionally to the mass of the objects involved.

A gravidade aumenta proporcionalmente à massa dos objetos envolvidos.

That’s why you could effortlessly escape an asteroid the size of a small mountain

É por isso que podemos escapar facilmente

de um asteroide do tamanho duma pequena montanha

using just the force generated by your legs.

usando apenas a força gerada pelas nossas pernas.

So if not gravity, then what?

Então, se não é a gravidade, o que é?

Perhaps it’s dust.

Talvez seja a poeira.

A fluffy dust rim collected around the outside of the pellets

Uma capa de poeira felpuda reunida em volta dos grânulos

could act like Velcro.

pode atuar como o Velcro.

There’s evidence for this in meteors,

Há indícios para isto nos meteoros,

where we find many chondrules surrounded by a thin rim of very fine material–

onde encontramos muitos côndrulos

rodeados por um delgado aro de material muito fino

possibly condensed dust.

— possivelmente poeira condensada.

Eventually the chondrule pellets get cemented together inside larger rocks,

Por fim, os grânulos dos côndrulos unem-se no interior de rochas maiores

which at about 1 kilometer across

com cerca de um quilómetro de diâmetro

are finally large enough to hold themselves together through gravity.

e são suficientemente grandes para se manterem unidos pela gravidade.

They continue to collide and grow into larger and larger bodies,

Continuam a colidir e a crescer em corpos cada vez maiores,

including the planets we know today.

até aos planetas que conhecemos hoje.

Ultimately, the seeds of everything familiar–

Por fim, as sementes de tudo o que conhecemos

the size of our planet, its position within the solar system,

— a dimensão do nosso planeta, a sua posição dentro do sistema solar,

and its elemental composition–

e a composição quanto aos seus elementos —

were determined by an uncountably large series of random collisions.

foram determinados por uma série incalculável de colisões aleatórias.

Change the dust cloud just a bit,

Se mudássemos um pouco a nuvem de poeira,

and perhaps the conditions wouldn’t have been right

talvez as condições não tivessem sido as adequadas

for the formation of life on our planet.

para a formação da vida no nosso planeta.