Encolhimento do Sol

From Sapiens

Revision as of 18:49, 25 February 2006

Introdução

De alguns anos pra cá, defensores da hipótese de uma Terra jovem têm reunido listas de “evidencias cientificas” para o seu cenário de criação recente. Nesse ensaio avaliaremos criticamente a suficiência cientifica de alegações de evidências da “ciência criacionista”, de que o diâmetro do Sol vem diminuindo de tal maneira que abalaria a credibilidade da cronologia de bilhões de anos da história terrestre.

Dentro da comunidade cientifica profissional, um estudo preliminar que sugeria um rápido e constante encolhimento do diâmetro do Sol apresentou um enigma para os astrônomos da época. Consequentemente, estudos posteriores foram realizados e a credibilidade dos dados foi reavaliada. O resultado foi de que nenhum tipo de encolhimento secular foi evidenciado, mas um comportamento oscilatório de 80 em 80 anos foi descoberto. Já na comunidade “cientifica criacionista”, a resposta ao estudo original foi incrivelmente diferente. Os indícios de um rápido e constante encolhimento foram aceito sem criticas ou investigações, as evidencias e conclusões retiradas de estudos subseqüentes foram geralmente omitidas, e extrapolações do rápido encolhimento solar foram realizadas sem nenhuma restrição. Isolados da continua correção, investigação e avaliação profissional, a comunidade “cientifica criacionista” continua a empregar uma extrapolação não comprovada de um relatório desacreditado como evidencia cientifica para uma Terra jovem. A credibilidade das testemunhas cristãs para um conhecimento cientifico do mundo está assim comprometida.

Listas e cartas

Defensores da hipótese de uma Terra jovem frequentemente publicam listas de “evidencias cientificas” das quais, eles alegam, providenciam suporte observacional para seu cenário de uma criação recente¹.Um típico item de uma dessas listas apresenta os resultados de investigações empíricas, normalmente retiradas da literatura cientifica profissional, e interpretam os dados de uma maneira a chegar a uma conclusão de que o Universo não pode ter bilhões de anos. E como se, as “evidências” pretendiam demonstra, a historia cósmica não poderia atravessar um período de tempo tão longo como é incorporado nos cenários evolucionários padrões, então, de acordo com os defensores de uma Terra jovem, o Universo necessita de uma criação recente em um estado maduro e de completo funcionamento, formado pela vontade divina.

Embora aqueles treinados em ciências naturais possam zombar de tais listas e as considerarem de pouco mérito cientifico, precisamos estar alertas do impacto persuasivo na comunidade cristã, e o efeito negativo nas testemunhas cristãs para um conhecimento cientifico do mundo. Cristãos que não são especialistas nas ciências relacionadas com o assunto podem ser facilmente enganados por alegação apresentadas como “evidencias cientificas” de uma criação recente. Inúmeros cristãos inteligentes já foram persuadidos por essas listas que clamam que um cenário de uma recente criação é suportado por uma vasta gama de evidências empíricas. Porém, se a mensagem cristã de redenção se tornar associada a uma história cósmica que é contraditória com os resultados de honesta e competente investigação cientifica, as testemunhas cristãs podem ser seriamente enfraquecidas. Por isso, é imprescindível, uma avaliação cuidadosa da suficiência cientifica das evidencias de um Universo jovem, e que comuniquemos essa avaliação para as comunidades cristãs das quais somos membros.

Nesse ensaio nosso enfoque será em um típico exemplo do apelo para o suporte empírico da hipótese de um Universo jovem. Eu escolhi um exemplo da astronomia – o fenômeno da variação no diâmetro do Sol. Minha escolha não foi inteiramente arbitrária. Esse exemplo é o primeiro item de uma pequena lista que foi recentemente publicada como uma carta para o editor do The Banner, a publicação semanal da Christian Reformed Church (a denominação da qual eu sou membro). O autor dessa carta se apresenta como “um engenheiro da MIT e estudante da ciência criacionista, dado a razão em Gênesis 1 que gostaria de informar ao editor de recentes achados que apontam para uma terra muito jovem”². O primeiro desse “achados” é relacionado com o fenômeno do encolhimento do Sol:” Foi observado que o Sol está encolhendo a uma taxa de 1,52m por hora.” Nessa velocidade, o Sol teria sido tão grande a 20 milhões de anos atrás que teria tocado a Terra”.

Estudos indicando a possibilidade de um rápido encolhimento do Sol têm uma história interessante. O estudo inicial das evidencias de um rápido encolhimento pode ser encontrado na literatura cientifica profissional. Entretanto, como o resultado das discussões irá demonstrar, o estudo falhou em sobreviver à avaliação critica da comunidade cientifica. Investigações posteriores revelaram uma história das variações do diâmetro solar bem diferente do encolhimento constante de 1,52m por hora citado acima. A literatura astronômica profissional documenta essa avaliação corretiva com eficácia característica. Já na literatura dos defensores de uma Terra jovem, o estudo do encolhimento do Sol tem uma história completamente diferente. Enquanto a ciência profissional continuou na árdua caminhada da obtenção de informações, analise de dados, e avaliação teórica, a comunidade “cientifica criacionista” aceitou o estudo sem nenhuma avaliação critica e empregou extrapolações do encolhimento solar para argumentar contra a cronologia solar convencional de bilhões de anos. O que começou como um interessante enigma na arena da astronomia solar, transformou-se na “prova” da criação recente. A história do encolhimento do Sol se tornou uma das lendas que compõe o folclore nacional (internacional também)- a ciência do criacionismo recente.

A investigação de um enigma

Em junho de 1979, um estudo intitulado "Secular Decrease in the Solar Diameter, 1836-1953" (Decrescimento Secular do Diâmetro Solar, 1836-1953) foi apresentado no encontro do American Astronomical Society³. Nesse estudo, John Eddy, um respeitado astrônomo solar, e seu colega Aram Boornazian apresentaram uma análise dos dados do transito meridiano solar do Royal Greenwich Observatory (Observatório Real Greenwich) que sugeria que durante o tempo especifico o diâmetro angular do sol vinha contraindo a uma taxa equivalente a um encolhimento linear de 1,52m por hora. A Figura I mostra como os dados de Greenwich encorajaram tal conclusão. Além disso, o caso do encolhimento solar através de um período extenso de tempo apareceu ser fortalecido por um apelo a um relato de um eclipse solar de 1567 que sugeriu que o eclipse foi anular ao invés de total⁴. Se o Sol tivesse o mesmo tamanho que tem hoje, um eclipse total deveria ter sido observado.

O estudo de Eddy e Boornazian gerou considerável interesse porque se apresentou como um enigma para a comunidade astronômica: se o Sol se comportou na maneira como o estudo sugere, então ele foi muito mais variável do que a evidência paleoclimatica e os modelos solares convencionais nos levaram a acreditar. Foi a combinação da extensa duração e da alta variação no diâmetro do Sol que era confuso. Mudanças rápidas de curta duração podem ser compreendidas em termos de fenômenos transitórios e oscilatórios. Mudanças relativamente pequenas, seja contração ou expansão, estendidas por um período de séculos ou até milênios podem também ser conseqüência de fenômenos temporários ou oscilatórios no comportamento do interior do Sol⁵. Mas um encolhimento secular, ou seja, uma diminuição constante em tamanho através de um longo período de tempo, não seria compatível com os modelos contemporâneos do comportamento solar e inconsistente com a evidência geológica.

Anteriormente a descoberta do processo de fusão termonuclear, a gradual contração gravitacional (comumente chamada de “Contração Helmholtz”) parecia ser o melhor candidato para o processo de geração de energia nas estrelas, incluindo o Sol. Desde 1930, entretanto, astrofísicos concluíram que o processo de fusão termonuclear era responsável por manter a luminosidade estelar. De acordo com modelos estelares contemporâneos, as condições físicas que prevalecem no interior do núcleo de uma estrela fazem da fusão um processo inevitável. Como conseqüência trazida pela mudança feita pela fusão termonuclear, um crescimento secular no tamanho estelar é predito - muito devagar para ser observado com instrumentos da época, mas um crescimento secular apesar de tudo.

No contexto da predição, a proposta de Eddy e Boornazian de um rápido encolhimento secular no diâmetro solar foi especialmente intrigante. Até a taxa de encolhimento foi difícil de entender. Por causa do encolhimento de 1,52m por hora ser centenas de vezes maior do que a contração de Helmholtz poderia sustentar, Eddy propôs que só as camadas mais externas e de baixa densidade estariam envolvidas na contração. Desse modo, a taxa de conversão de energia gravitacional em calor poderia ser menor do que a luminosidade do Sol esperada. Porém, mesmo com essa interpretação, o estudo de Eddy e seu colega ainda era provocativo e estimulou uma maior interesse tanto nas taxas de variações, quanto na mudanças do diâmetro solar.

A taxa do encolhimento solar sugerida por Eddy e Boornazian foi contestada desde o início. No mesmo mês em que o estudo preliminar foi apresentado, S. Sofia, J. O´Keefe, J. R. Lesh e A. S. Endal publicaram um artigo na revista Science concluindo que, baseando-se nos dados disponíveis (em sua maioria observações do transito meridiano), o diâmetro angular do Sol não diminuiu menos que 0.5 segundos de arco⁶. entre 1850 e 19376. Esse valor foi menos do que um quarto da taxa proposta por Eddy e seu colega.

Além das medições do transito meridiano solar, outras observações podem ser empregadas para determinar o diâmetro do Sol. Em 1980, Irwin Shapiro publicou sua analise sobre o transito de Mercúrio em frente ao Sol de 1736 a 1973.⁷. Shapiro concluiu que nenhuma mudança significativa do Sol poderia foi detectada, e que a taxa máxima de encolhimento permitida pelos dados era de 0.3 segundos de arco por século, aproximadamente um sétimo do valor de Eddy e Boornazian. Figura 2 mostra como o transito de Mercúrio contradiz a proposta de Eddy e Boornazian. Similarmente, D. W. Dunham analisou dados de eclipses solares e concluiu que entre 1715 e 1979 o diâmetro do Sol diminuiu apenas 0.7 segundos de arco, equivalente a uma taxa de 0.25 segundos de arco por século⁸. .

A discrepância entre os resultados acima e do estudo de Eddy e Boornazian levou a uma segunda averiguação dos dados do transito meridiano solar. John H. Parkinson, Leslie V. Morrison e F. Richard Stephenson realizaram tal avaliação e concluíram que as tendências nos dados de Greenwich relatados por Eddy e seu colega “são resultado de defeitos observacionais e instrumentais ao invés de mudanças reais”⁹. . Na opinião do time, baseados nos dados combinados do transito de Mercúrio e de eclipses solares, nenhuma mudança secular através de 250 anos foi detectada, mas uma mudança cíclica de periodicidade de 80 anos foi indicada. Em um extenso artigo publicado no Astrophysical journal, R.L. Gilliland confirmou a presença de uma variação com periodicidade de 76 anos no diâmetro solar, mas sugeriu que os dados permitiam um encolhimento pequeno e a longo prazo a uma taxa de 0.1 segundos de arco por século durante os últimos 265 anos¹⁰. .

Durante os últimos dois anos, estudos adicionais foram publicados e reforçavam as conclusões de que mudanças seculares no diâmetro solar não poderiam ser confirmadas pelos dados disponíveis, mas um grande número de fenômenos oscilatórios foi verificado. Parkinson, por exemplo, em um ensaio de 1983, afirma que as medidas do transito de Mercúrio e os eclipses solares “confirmam que não há nenhuma mudança secular no diâmetro solar, com um limite superior reduzido. Entretanto, existe grande suporte para uma variação cíclica de 80 anos” ¹¹. . E, de acordo com Sofia, “Mudanças radiais solares não são seculares (uniformes).”¹². Em 1984, Claus Frohlich e John Eddy relataram os resultados de recentes medidas do diâmetro solar¹³. . Particularmente relevante para o debate é a discussão de que durante o período de 1967 a 1980, o Sol apresentou um crescimento de diâmetro equivalente à taxa linear de 2,44 m por hora. Desde 1980 o diâmetro solar permanece praticamente constante, com uma fraca sugestão de encolhimento. Esse comportamento é incrivelmente consistente com oscilação periódica de 76 anos encontrada por Parkinson e Gilliland, para qual um limite máximo é esperado no meio da década de 1980.

Onde foi então que Eddy e Boornazian erraram? Aparenta-se que os dados de Greenwich contem erros sistemáticos que limitam sua credibilidade. Como foi relatado por Parkinson (veja referencia 9), ouve mudanças significativas na metodologia e nos instrumentos empregados para obter os dados de Greenwich. Um número de descontinuidades nos dados pode ser correlacionado com essas mudanças. Tal fenômeno, aliado as variações significativas tanto da habilidade de observação quanto nas condições das mesmas, colocam varias limitações na confiança de alguns dos dados de Greenwich e na credibilidade da proposta de Eddy e Boornazian em relação ao encolhimento do Sol. Os dados sobre os quais Eddy e Boornazian basearam suas conclusões estão impregnados de falhas sutis.

Refleções sobre a abordagem profissional

O breve resumo dos últimos seis anos de investigação relacionados às variações do tamanho do Sol, foi concentrado em meios observacionais; nós não lidamos extensivamente com as teorias que englobam os processos físicos que poderiam gerar tais variações, além disso, nós estávamos preocupados com variações de crescimento longo ou secular, portanto escolhemos não discutir as inúmeras flutuações e processos oscilatórios. Entretanto, apesar dessas limitações, o que consideramos aqui apresentou um caso ilustrativo de como a ciência natural profissional é realizada. Vamos destacar algumas das características desse episodio.

A questão das variações do tamanho solar é interessante mais por sua relevância para outros fenômenos. O desenvolvimento temporal do raio solar é uma parte integrante de qualquer modelo teórico para o comportamento da estrela. Episódios de contração gravitacional, por exemplo, podem ser relevantes para solucionar o enigma do neutrino. E cientistas interessados pela história climática terrestre, estão preocupados em investigar as relações da variação do raio solar e a taxa com a qual a Terra recebe energia solar.

Eddy e Boornazian escolheram estudar o diâmetro solar, investigando os documentos históricos do transito meridiano solar. Seus resultados preliminares sugeriram uma contração rápida e a longo prazo. Apesar deles não acharam que seus resultados estavam prontos para publicação formal, Eddy e Boornazian decidiram apresentar esse enigma em uma breve conversa no encontro da American Astronomical Society. Dessa maneira a comunidade cientifica profissional poderia se juntar na avaliação critica dos dados e de suas interpretações.

A resposta da comunidade cientifica foi precisa, como se deveria esperar. Vários investigadores começaram a considerar outros fenômenos que poderiam dar alguma luz ao mistério. Dados de observações de eclipses solares e do transito de Mercúrio, por exemplo, foram empregados para gerar computações independentes da variação do diâmetro solar. A confiança nos dados do transito meridiano solar foram cuidadosamente examinados. E os resultados das varias investigações foram publicados para avaliações posteriores.

Nesse ponto o mistério já havia sido praticamente solucionado. A possibilidade de um encolhimento rápido e a longo prazo não é apoiada pelos dados. Na questão de uma contração secular a uma taxa baixa, os dados se apresentam inconclusivos. A precisão limitada dos dados e as durações limitadas dos documentos históricos impedem o emprego desses dados como a base de qualquer conjectura relacionada ao tamanho do Sol antes de aproximadamente 1700. Qualquer extrapolação dos dados do transito ou de eclipse solares além de 3 ou 4 séculos é inteiramente não comprovado. Evidências Geológicas das variações do clima terrestre, providenciam indicadores do diâmetro solar anteriores a 1700 muito mais confiáveis. Todas as variações no diâmetro solar que foram demonstradas pelos transito e pelos eclipses solares pode ser identificada como efeitos oscilatórios e transitórios. A oscilação de 80 anos confirmada pelos dados tinha sido antecipada na base de pistas fornecidas pelos ciclos das manchas solares. Embora a investigação discutida nesse ensaio não resolvesse o mistério dos neutrinos, nenhum dos dois (a investigação e ou neutrinos) lançou qualquer duvida sobre o fato de que é a fusão nuclear responsável por fornecer a energia solar. De fato, evidências paleoclimaticas, claramente desencorajam tal conjectura. E por causa da grande influencia da história solar na história terrestre, alegações relacionadas à história do comportamento solar nunca devem ser feitas isoladamente, sem considerar as evidencias físicas da historia terrestre.