No mês passado, tocamos num assunto bem quente: medidas de temperaturas cada vez mais altas. Agora, é hora de dar uma refrescada e ver como são as medidas de temperatura para valores mais baixos do que zero grau Celsius – a temperatura para a qual a água congela ao nível do mar.

A temperatura ambiente mais baixa já registrada na terra foram impressionantes -89,2ºC, na estação russa Vostok, na Antártica. (foto: Todd Sowers LDEO, Columbia University, Palisades, New York)

Entramos num mundo de valores negativos, portanto. Por exemplo, a temperatura do ar dentro do congelador de uma geladeira costuma estar entre -5ºC e -11ºC. Oficialmente, o recorde de frio no Brasil foi registrado na pequena cidade de Caçador, em Santa Catarina, no sul do país. Ali, em junho de 1952, fez -14ºC. Porém, há informações de que, no município catarinense de Urubici, os termômetros marcaram -17,8ºC em 1996. Mas a temperatura ambiente mais baixa já registrada no planeta Terra é bem menor. Ela ocorreu em 21 de julho de 1983, durante o inverno no hemisfério Sul, na Vostok, uma estação de pesquisas russa localizada no interior da Antártica: impressionantes – 89,2ºC!

Os materiais supercondutores usados em alguns trens de levitação magnética e também nos cabos elétricos que conduzem a eletricidade usada no acelerador de partículas LHC, no Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern, na sigla em francês), só exibem suas propriedades supercondutoras abaixo de uma certa temperatura crítica, em geral bastante baixa. Um óxido dos elementos cobre, cálcio, bário e mercúrio é o material supercondutor com a temperatura crítica mais alta: -139ºC.

O nitrogênio líquido é usado na conservação de diferentes materiais que precisam ser armazenados em temperaturas muito baixas. (foto: Rodrigo Méxas / Fiocruz Imagens)

O gás nitrogênio, que compõe a maior parte da mistura de gases a que chamamos “ar”, vira líquido à temperatura de -195,8ºC. Por isso, nitrogênio líquido é usado para refrigerar os materiais supercondutores de que falamos acima.

Se você ainda não está com frio, espere por esta. A temperatura média em Netuno é estimada em -205ºC, curiosamente mais alta do que a de Urano (-220ºC), que é mais próximo do Sol. Plutão, mais distante, é ainda mais frio: -229ºC.

O hidrogênio é um gás bem leve, que vira líquido a -252,9ºC. Esfriando até -259,1ºC ele já passa de líquido para sólido, isto é, congela. A -268,9ºC o hélio, o mais leve dos gases, vira líquido.

Como vimos no mês passado, a luz avermelhada que vemos ao olhar para uma barra de ferro muito aquecida nos diz algo sobre sua temperatura. Bem, corpos a baixas temperaturas ainda emitem radiação, só que não a radiação visível do tipo que nossos olhos podem interpretar (luz). Para identificar a radiação emitida por corpos muito frios, precisamos de detectores especiais que nos ajudam a avaliar a que temperatura eles estão.

Ao apontar esses detectores para o espaço, percebemos que a Terra recebe, de toda parte do universo, radiação como se o universo inteiro estivesse a uma temperatura média de -270,4ºC. É o que os cientistas chamam de radiação cósmica de fundo.

O ambiente natural mais frio que conhecemos é a nebulosa de Bumerangue, na constelação do Centauro. (foto: ESA/NASA)

Para solidificar o hélio (o mais leve dos gases, como citamos anteriormente) é preciso esfriá-lo até uma temperatura de aproximadamente -272,2ºC, apenas meio grau Celsius mais frio que o ambiente natural mais frio conhecido: a nebulosa do Bumerangue, na constelação do Centauro. Ali, um sistema com um sol e planetas parece estar se formando a partir de uma nuvem de matéria. Emocionante!

A -273,15ºC, toda a agitação molecular para e não é possível mais resfriar (retirar energia) de nenhum material. Este é um limite inferior para a escala de temperaturas, também conhecido como zero absoluto. A temperatura mais baixa a que já se chegou em laboratório, na Universidade de Helsinki, na Finlândia, foi de mísero 0,0000000001ºC acima do zero absoluto. Dá calafrios só de pensar, não?