Bolhas subaquáticas em colapso geram luz – só não se sabe o motivo

Bolhas emitem luz quando comprimidas por ondas sonoras, um fenômeno chamado sonoluminescência
Flavia Correia19/12/2024 09h15
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Minúsculos pontos azuis são bolhas que emitem luz. Crédito: Brian Pollack/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)
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Em 1934, cientistas da Universidade de Colônia, na Alemanha, observaram algo inusitado durante experimentos com sonar. Ao aplicar ondas ultrassônicas em um banho-maria, eles viram uma série de bolhas de cavitação piscando de maneira caótica. No entanto, foi somente em 1991 que pesquisadores conseguiram estudar essas bolhas com mais detalhes.

Em poucas palavras:

  • Há 90 anos, cientistas observaram bolhas de cavitação piscando em experimentos com sonar, mas o estudo detalhado começou na década de 1990;
  • Descobriu-se que as bolhas emitem luz quando comprimidas por ondas sonoras, um fenômeno chamado sonoluminescência;
  • Esse fenômeno também ocorre em animais, como o camarão louva-a-deus, que gera bolhas luminosas com suas garras;
  • As teorias sobre a origem da luz incluem calor extremo, ionização do gás e efeitos quânticos, mas ainda não há consenso.

Ao capturar e observar uma bolha com um microscópio, eles notaram um ponto luminoso esverdeado perto dela, visível a olho nu quando as luzes da sala estavam apagadas. Esse ponto de luz se formava toda vez que a bolha era comprimida pelas ondas sonoras, o que revelou um fenômeno até então desconhecido: a sonoluminescência, a emissão de luz por bolhas de cavitação.

O fenômeno foi estudado e, surpreendentemente, descobriu-se que ele ocorre não só em condições controladas, mas também em criaturas como o camarão louva-a-deus, que ao mover suas garras com extrema rapidez cria bolhas de cavitação que emitem luz.

Origem da luz formada pelas bolhas tem várias hipóteses

Pesquisadores sugeriram várias hipóteses para explicar a origem dessa luz. Uma delas é que o calor extremo gerado pelas bolhas, que podem atingir temperaturas de até 25.000 Kelvin (mais de 24.000°C), seria responsável pela emissão de luz, através de um fenômeno conhecido como radiação do corpo negro.

Outra teoria sugere que o gás dentro das bolhas se ioniza devido à pressão intensa, emitindo luz na forma de radiação bremsstrahlung, provocada por colisões entre átomos e partículas ionizadas.

Teorias mais complexas incluem a ideia de que a luz poderia ser produzida por tunelamento quântico ou até fusão nuclear, embora esta última pareça improvável. Mais recentemente, um estudo apontou que a sonoluminescência poderia ser um efeito quântico, com fótons emitidos pelas bolhas sendo emaranhados entre si. Esse emaranhamento pode ser mais acessível e barato para experimentos, o que abre novas possibilidades para a física quântica.

Embora muitas hipóteses sejam levantadas, ainda não há consenso sobre a explicação exata. O estudo de bolhas continua, e os cientistas esperam desvendar esse mistério para usá-las em novas pesquisas.

Flavia Correia
Redator(a)

Jornalista formada pela Unitau (Taubaté-SP), com Especialização em Gramática. Já foi assessora parlamentar, agente de licitações e freelancer da revista Veja e do antigo site OiLondres, na Inglaterra.