Físico e divulgador de ciência no canal Ciência Nerd
Universidade Federal de Juiz de Fora

Embora filmes e jogos possam nos dar uma noção de como é uma erupção vulcânica, algumas situações que acontecem na ficção durante esse fenômeno não poderiam ser reproduzidas no mundo real

CRÉDITO: O SENHOR DOS ANÉIS/DIVULGAÇÃO

A erupção de um vulcão é um fenômeno da natureza que impressiona qualquer pessoa e desperta muitas curiosidades. Embora nós que moramos no Brasil não tenhamos contato com esse tipo de evento, o cinema e a televisão nos permitem ter uma ideia de como ele é.

Algumas erupções são menos destrutivas e mais ‘suaves’, enquanto outras são extremamente destrutivas e violentas. Mas será que, nesses diferentes eventos, a lava expelida é sempre igual? E será que tudo o que acontece nas erupções da ficção pode ser reproduzido na realidade? Se, em um dos filmes da trilogia O Senhor dos Anéis, o personagem Gollum afunda em um mar de lava, o mesmo aconteceria com uma pessoa no mundo real? E se, no jogo Minecraft, podemos interromper um fluxo de lava jogando baldes de água, será que, na natureza, também é possível frear a lava que está escorrendo de um vulcão?

Afundando na lava

O que aconteceria se você tropeçasse na borda de um vulcão e caísse em uma piscina de lava? 

Quando vemos vídeos de vulcões em erupção e vemos a lava voando para cima e depois escorrendo morro abaixo, podemos ficar com a impressão de que ela é quase tão líquida quanto a água. Alguns filmes e jogos reforçam essa ideia quando nos mostram pessoas e objetos afundando em lava, como se estivessem em uma piscina. Mas será que isso aconteceria mesmo?

Existe uma propriedade da matéria chamada densidade. A água, por exemplo, tem uma densidade de 1.000 Kg/m³ (mil quilogramas por metro cúbico), o que significa que, se pegarmos um volume de um metro cúbico de água, ela terá uma massa de mil quilos.

Um navio, por sua vez, mesmo tendo milhares de toneladas de massa total, tem uma densidade menor do que a da água, porque se trata de um objeto tão grande que a massa está muito bem distribuída. Na média, cada metro cúbico de navio pesa menos do que a mesma quantidade de água. Sendo menos denso do que a água, o navio não afunda. 

Por outro lado, se você coloca uma pequena bolinha de ferro sobre a água, ela irá afundar, mesmo sendo muito leve. O ferro tem uma densidade quase oito vezes maior do que a da água. Certo, mas e a lava?

No interior da Terra, existe uma região denominada manto, que separa a crosta terrestre (onde nós vivemos) do núcleo do planeta. O manto é preenchido por um material chamado magma, formado por rochas e outros materiais geológicos em temperaturas tão altas que permanecem no estado líquido. As regiões do manto mais próximas da crosta são um pouco mais frias, o que deixa o magma em um estado mais pastoso, como se fosse um meio termo entre sólido e líquido.

Eventualmente, as altas pressões do manto e algumas falhas geológicas na crosta terrestre fazem com que esse magma seja expelido. Assim que o material atinge a superfície, ele passa a receber o nome de lava. Logo, a lava nada mais é do que rochas em um estado semiderretido e em temperaturas altíssimas (que podem variar de 700 a 1.200 ºC). 

Devido à sua composição, a lava tem uma densidade cerca de três vezes maior do que a da água. Como nosso corpo é formado majoritariamente por água, nossa densidade se aproxima muito à desse líquido. 

No filme O Senhor dos Anéis: O Retorno do Rei, o personagem Gollum cai em um mar de lava do vulcão Mount Doom, logo após roubar o anel de Frodo Bolseiro. Ao cair, Gollum afunda lentamente, enquanto o anel permanece flutuando sobre a lava.

No mundo real, o mais provável é que acontecesse exatamente o contrário. Como nossa densidade corporal é bem menor do que a da lava, um corpo humano deveria flutuar sobre esse material. Já o anel, que provavelmente é composto por um material mais denso do que a lava, deveria afundar.

Além disso, Gollum cai na ‘piscina’ de lava ainda com vida, e isso seria inimaginável, considerando a altura da queda. A lava não oferece o mesmo amortecimento gradativo que a água. Então, cair daquela altura seria quase como cair no chão.

A lava é tão quente assim?

CRÉDITO: MINECRAFT/DIVULGAÇÃO

Qualquer jogador de Minecraft sabe que um dos maiores vilões do jogo é a lava. Três das regras mais importantes do jogo têm relação com esse material: “nunca cave para baixo”, porque você pode cair em um mar de lava; “nunca cave para cima”, porque você pode também se deparar com uma fonte de lava e não ter para onde fugir; e “sempre carregue um balde de água”, para te proteger, caso você se depare com lava em seu caminho.

A lava no Minecraft é perigosa não apenas por poder matar o jogador em poucos segundos, mas por ser capaz de destruir quase todos os objetos do jogo. Ao morrer na lava, todos os itens do jogador – armaduras, armas, ferramentas etc.– são destruídos. Mas será que, no mundo real, a lava é tão poderosa assim? Será que ela é suficientemente quente para derreter e destruir praticamente qualquer material?

O principal fator que precisamos levar em conta no derretimento de materiais é a temperatura de fusão, ou seja, a temperatura em que um material derrete (funde-se). O gelo derrete à temperatura de 0 ºC; já metais como ouro e cobre, por exemplo, derretem a temperaturas entre 1.000 ºC e 1.100 ºC. Se jogados na lava (que pode chegar aos 1.200 ºC), eles possivelmente iriam fundir-se.

Mas existem materiais que exigem temperaturas muito mais altas do que a da lava para derreter. O ferro (que, no Minecraft, é usado para construir inúmeros objetos) apenas derrete em temperaturas maiores do que 1.500 ºC; a esmeralda precisa de 1.600 ºC para fundir-se; e a areia e o quartzo podem chegar aos 1.700 ºC antes de derreterem. Esses e outros materiais presentes no jogo não deveriam ser destruídos ao caírem na lava. Ao menos no mundo real, eles resistiriam a essa temperatura.

Podemos estender esse raciocínio para um dos materiais mais desejados do jogo: o diamante. Em uma rápida busca na internet, é possível descobrir que o ponto de fusão do diamante é de cerca de 3.500 ºC. Isso significa que um banho de lava não chegaria nem perto de derreter esse material. Acontece que a composição química do diamante o deixa suscetível a outro fenômeno.

Você já viu um pedaço de carvão derreter quando exposto a altas temperaturas? Tenho certeza que não. Isso porque, quando o carvão é aquecido, o carbono presente em sua composição sofre reações químicas com o oxigênio do ar, gerando gás carbônico (CO2). Essa reação é chamada de combustão (ou queima). 

 Acontece que o diamante, o carvão e a grafite são feitos do mesmo elemento químico: carbono. O que muda de um para o outro é a estrutura molecular, a forma como os átomos de carbono se organizam. 

Assim, se o diamante atingir temperaturas próximas de 800 ºC e estiver em uma região com alta disponibilidade de oxigênio, ele entrará em combustão. Durante a queima do diamante, seus átomos de carbono reagem com o oxigênio e formam gás carbônico. Em outras palavras, o diamante vai se ‘desintegrando’ e virando gás. Por isso, faz todo sentido que a lava do Minecraft seja capaz de destruir suas ferramentas, armas e armaduras de diamante.

Dá para frear a lava?

Assim como no Minecraft, a lava no mundo real se movimenta muito mais lentamente do que a água. Uma das propriedades da matéria que têm relação com essa lentidão é a viscosidade, que é exatamente a dificuldade de um material escoar, fluir. A viscosidade da água é baixíssima, o que significa que ela flui com muita facilidade. Já a lava pode ter viscosidades maiores do que 100 mil vezes a da água, por isso, ela escoa muito mais lentamente.

No Minecraft, quando queremos nos proteger da lava ou interromper o seu percurso, basta jogarmos um balde de água sobre ela, transformando-a em pedra.

Será, então, que essa lentidão da lava e a possibilidade de resfriá-la em seu percurso nos permitiriam interromper um fluxo desse material que esteja se movendo em direção a uma cidade?

De fato, usar água é uma das estratégias já empregadas para tentar interromper o avanço da lava em algumas erupções vulcânicas. O principal registro de sucesso dessa estratégia foi na década de 1970, em uma ilha da Islândia, onde moradores conseguiram frear a lava do vulcão Eldfell bombardeando água gelada do mar por vários meses. Mas esse caso é considerado uma exceção. 

Apesar de lenta, a quantidade de lava expelida por um vulcão geralmente é muito grande. Interromper um fluxo de lava – esse material tão pesado, denso, viscoso e extremamente quente – exigiria uma quantidade imensa de água, o que torna essa estratégia geralmente inviável.

Apesar de os filmes e jogos não representarem a lava exatamente da forma como ela é no mundo real, muitas de suas características estão ali presentes. E, muitas vezes, algumas escolhas de subverter o funcionamento da natureza têm finalidade narrativa e dramática, o que deixa as obras muito mais divertidas. Essas extrapolações criativas podem ser o ponto de partida para pesquisarmos e entendermos de fato como a natureza funciona.

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