p Cientistas da Radboud University conseguiram fazer o que nunca havia sido tentado antes:descrever com precisão como as moléculas de oxigênio em colisão absorvem a luz. Nossa atmosfera consiste em aproximadamente 20 por cento de moléculas de oxigênio, que constantemente colidem entre si e com os 80 por cento das moléculas de nitrogênio, e, ao fazer isso, absorva a luz. A nova teoria descreve o mecanismo pelo qual isso ocorre. Esta descoberta permitirá aos pesquisadores do clima determinar com muito mais precisão as concentrações das moléculas que poluem a atmosfera e contribuem para o efeito estufa. p Com a ajuda de satélites no espaço, somos capazes de medir com precisão os principais poluentes e gases de efeito estufa na atmosfera. Para fazer isso, os satélites observam o espectro de luz solar que brilha na atmosfera. As moléculas de vários gases atmosféricos absorvem a luz solar, e essa absorção ocorre em diferentes comprimentos de onda para cada gás. Uma vez que a 'impressão digital' (o espectro) de cada um dos diferentes gases é conhecida, os cientistas agora sabem mais sobre a presença e concentração de cada um desses gases.

p Para corrigir essas medições para os efeitos das nuvens e mudanças na pressão do ar, a absorção de oxigênio é medida como referência, porque sabemos exatamente quanto oxigênio está presente na atmosfera. Cientistas da Radboud University agora mostram que a 'impressão digital' do oxigênio é diferente do que se acreditava ser, porque é fortemente influenciado por colisões com nitrogênio e colisões com outras moléculas de oxigênio.

p Absorção de luz devido à colisão

p Oxigênio, na forma de moléculas de O2, é, depois do nitrogênio (N2), o gás que ocorre mais comumente na atmosfera. Moléculas estáveis ​​quase nunca são magnéticas, mas o oxigênio é. Quando uma molécula de oxigênio ou nitrogênio colide com outra partícula, há uma mudança nas cargas elétricas da molécula. É criado um dipolo que funciona como uma antena, permitindo que a molécula absorva luz. A teoria que agora foi desenvolvida mostra que, contrário às expectativas, o efeito das colisões de oxigênio com outras moléculas de oxigênio é muito diferente do efeito das colisões com moléculas de nitrogênio. É mostrado que a razão para essa diferença é que o oxigênio é magnético, enquanto o nitrogênio não é.

p Medindo a absorção

p Os cientistas examinaram isso inicialmente com um experimento:Em um tanque com gás oxigênio, eles mediram o espectro de absorção de luz pelas moléculas de oxigênio em diferentes pressões. Se a pressão aumentar, as moléculas colidem com mais frequência, resultando em mais absorção de luz, mas também a forma do espectro de absorção muda. Para entender isso, os cientistas desenvolveram uma nova teoria complicada para a absorção da luz pela colisão de moléculas de oxigênio. Com a ajuda desta teoria, as medições da atmosfera por satélite podem ser interpretadas com mais precisão.

p Parecia impossível ...

p Não havia nenhuma certeza de que o desenvolvimento de um bom modelo para absorção de luz por colisão de moléculas de oxigênio seria bem-sucedido. Professor de Química Teórica Gerrit Groenenboom:"Alguns cientistas disseram que nunca seríamos capazes de fazer isso. E quando começamos, parecia que nenhum método poderia fornecer resultados confiáveis. Em última análise, com o uso de um método recentemente desenvolvido, conseguimos mostrar isso, apesar de um certo grau de incerteza, a forma do espectro pode ser prevista com precisão. "Também foi mostrado que essa forma pode ser descrita com uma função analítica, o que é conveniente para aplicações futuras.

p Mesmo experimento, resultado diferente

p Os astrônomos também foram ajudados pelas descobertas dos cientistas. Cientistas que examinam a atmosfera usam o banco de dados HITRAN do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, que contém os espectros de uma grande coleção de moléculas. Contudo, medições do espectro de oxigênio por dois grupos de pesquisa diferentes forneceram resultados muito diferentes. Não ficou claro qual dos resultados era suficientemente confiável para ser incluído no banco de dados. Esse problema poderia ser resolvido com o auxílio do modelo teórico desenvolvido em Nijmegen:a forma de linha resultante de uma das duas medições mostrou-se fundamentalmente diferente da teoria.

p Isso não significa que o experimento em si estava incorreto, mas sim a sua interpretação. Pesquisador Tijs Karman:"Os astrônomos também usam este banco de dados para interpretar espectros da atmosfera de exoplanetas e, por exemplo, para ver se o oxigênio está presente, que é considerado um sinal de vida. "