Por que a Lua não cai na Terra?

Por Domingos Sávio de Lima Soares*
De BH

Cair ou não cair, eis a questão...Bom, na verdade ela cai... Mas ela faz isto na medida certa, de tal forma que nunca atinge o solo. Quer dizer --, então ela não cai!O melhor que temos a fazer é consultar o grande sábio inglês Isaac Newton (1643-1727). No Livro III de sua grande obra de 1687 "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural", ele discute a questão da permanência dos planetas em determinadas órbitas em torno do Sol.


A força que mantém um planeta em órbita é denominada "força centrípeta", que, por sua vez, significa "força dirigida para o centro". Este centro é exatamente onde está localizado o Sol. No caso da Lua, a força centrípeta que atua sobre ela está dirigida para o centro da Terra.

Retrato de Isaac Newton (1643-1727) pintado por Godfrey Kneller em 1689.
(Crédito: Domínio Público)

Esta figura é apresentada no Livro III da obra de Isaac Newton denominada "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural". Pedras são lançadas do alto de uma montanha com velocidades cada vez maiores, até que uma delas entra em órbita da Terra e, portanto, não atinge mais o solo. (Crédito: Domínio Público)

O que diz Newton? Em sua linguagem um tanto formal, apropriada para um texto científico, ele afirma: "-- Que por intermédio das forças centrípetas os planetas são mantidos em certas órbitas, podemos facilmente entender, se considerarmos os movimentos dos projéteis; pois uma pedra arremessada [do alto de uma montanha] é forçada pela ação de seu próprio peso para fora de uma trajetória retilínea -- a qual ela descreveria devido apenas ao arremesso inicial --, e impelida a descrever uma linha curva no ar; e através desta forma arqueada é finalmente trazida para baixo, ao chão; e quanto maior é a velocidade com que ela é arremessada, tanto maior é a distância que ela percorre antes de cair na Terra.

Podemos portanto supor a velocidade de tal maneira aumentada que ela descreveria arcos de 1, 2, 5, 10, 100, 1000 milhas antes de atingir a Terra, até que, finalmente, excedendo os limites da Terra, ela passaria ao espaço, sem tocá-la."

Estas são as palavras do grande acadêmico de Cambridge! Podemos aplicar o seu brilhante raciocínio ao movimento da Lua em torno da Terra. Vemos então que ao mesmo tempo que a Lua cai em direção ao centro da Terra ela simultaneamente move-se na direção transversal. E faz isto na medida certa de tal forma a manter-se sempre acima da superfície. Ou seja, de forma a manter-se em órbita da Terra.

A Lua se movimenta de L1 para L2. Simultaneamente ao movimento tangencial L1-H ela realiza o movimento centrípeto H-L2 e assim progressivamente descreve uma órbita ao redor da Terra, sem atingir a sua superfície. Em outras palavras, ela não "cai" na Terra. (Crédito: Domingos Soares)

Para terminar, uma bela imagem da Terra e da Lua juntas, vistas da superfície lunar pelos astronautas da Apolo 8.

A tripulação da Apolo 8 registrou esta vista da Terra, a aproximadamente 5 graus acima do horizonte lunar, no dia 22 de dezembro de 1968. 

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*Domingos Sávio de Lima Soares é físico, astrônomo e professor do departamento de física da UFMG.