Se o Sol brilha tanto, por que o espaço é escuro?

É só olhar para o céu em um dia claro: o azul se espalha por todos os lados, o Sol brilha forte, e tudo ao nosso redor parece mergulhado em luz.

Mas basta uma olhadinha nas imagens feitas do espaço para perceber algo curioso: lá em cima, onde a luz solar reina absoluta, o fundo é preto como tinta.

Afinal, se o Sol está emitindo luz em todas as direções, por que o espaço profundo continua tão escuro?

Atmosfera, gases e mais

A resposta não está na intensidade da luz, mas sim no que (não) há ao redor.

“O que efetivamente vemos é o reflexo da luz nos objetos”, explica Roberto Dell’Aglio Dias da Costa, professor do Departamento de Astronomia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, em entrevista ao Portal iG.

“Como o espaço é praticamente vazio, não há nada para refletir a luz — e o vemos escuro.”

A diferença está justamente na presença ou ausência de um “meio” para espalhar essa luz.

Aqui na Terra temos a atmosfera, uma mistura de gases que funciona como uma lente difusora natural. Quando a luz solar passa por ela, é espalhada em todas as direções.

“Essa mistura de gases reflete a luz do Sol de uma maneira bem específica, refletindo com mais eficiência o azul. Por isso vemos o céu nessa cor durante o dia”, diz Costa.

No espaço, porém, não há atmosfera, nuvens ou qualquer meio significativo. Resultado? A luz viaja — e muito —, mas não tem em que “bater”. Sem partículas para refletir, ela simplesmente segue adiante. E, nesse “silêncio visual”, o vazio se impõe.

O céu preto observado pelos astronautas da Estação Espacial Internacional ou durante as missões da Apollo na Lua é uma prova concreta disso.

“As pessoas, os equipamentos e o chão são claramente iluminados pela luz do Sol, mas o céu é completamente escuro, mesmo o entorno do Sol, já que a Lua não tem atmosfera”, diz o professor.

E não adianta pensar numa ideia mirabolante, como, por exemplo, iluminar o espaço com lâmpadas mais potentes ou algum tecnologia super inovadora.

“Mesmo que [o espaço] for intensamente iluminado, como é o caso das proximidades do Sol, ele continuará escuro porque não existe nada para refletir a luz.”

Essa ausência de partículas, longe de ser um problema, é, na verdade, o que permite que a luz percorra distâncias colossais.

A radiação luminosa viaja livremente pelo vácuo, sem obstáculos — e é por isso que conseguimos enxergar luzes emitidas por galáxias que estão a bilhões de anos-luz daqui (explicando: o ano-luz mede o tempo levado para percorrer uma determinada distância, no vácuo, na velocidade da luz, de 299 milhões de metros a cada segundo).

Aliás, vale lembrar: luz é radiação eletromagnética. A parte visível é só uma fatia minúscula do que nossos olhos conseguem captar.

“As ondas de rádio, as microondas, o infravermelho, o ultravioleta, os raios X e os raios gama — tudo isso é radiação eletromagnética, ou seja, tecnicamente, tudo isso também é luz”, explica Costa. “E tudo é descrito pelas mesmas quatro equações formuladas por James Maxwell no século 19.”

James Clerk Maxwell foi um físico e matemático da Escócia. Ele é mais conhecido por ter dado forma final à teoria moderna do eletromagnetismo, que une a eletricidade, o magnetismo e a óptica, algo que ficou conhecido como a “segunda grande unificação na física”.

Uma experiência alienígena 

E se existissem povos de outros planetas com olhos adaptados a outros comprimentos de onda? Será que veriam o espaço iluminado de outra forma? A resposta, segundo o astrônomo, é não.

“O escuro vem do fato que o espaço é vazio! Não importa ter detectores de radiação eletromagnética em outras faixas se não existe nada para refletir a luz.”

Na prática, o céu azul que vemos todos os dias é uma exceção, não a regra. Um privilégio terrestre — moldado por uma atmosfera que espalha a luz de um modo muito específico.

Em Marte, por exemplo, a história é outra. “Lá, a mistura de gases é totalmente diferente. Predomina o dióxido de carbono, e a cor do céu diurno assume um tom entre creme e bege.”

Então, da próxima vez que olhar para o céu e se perder naquela imensidão azul, saiba: você está testemunhando um truque da física, uma dança de partículas invisíveis que espalham luz.

No palco silencioso e escuro do universo, a Terra é um dos raros lugares com iluminação cênica.