Como o Sol aquece a Terra, se no vácuo não há condução de energia térmica?

Há uma diferença fundamental entre energia térmica (calor) e energia luminosa (luz). A transmissão de calor envolve interações entre partículas e requer, portanto, um meio material. Já a luz pode se propagar tanto no vácuo como em um meio material. Entretanto a energia luminosa pode ser convertida em energia térmica e vice-versa. A luz solar, ao atingir a Terra, é ab-sorvida de várias formas. Ela pode aumentar a vibração dos núcleos atômicos de líquidos e sólidos, com conseqüente aumento da temperatura do meio e até arrancar elétrons de átomos (radiação ultravioleta), gerando câncer de pele.

A diferença entre energia luminosa em térmica está presente em várias situações do nosso dia-a-dia. As paredes de uma garrafa térmica, por exemplo, são espelhadas para evitar que o líquido quente nela contido se resfrie por emissão de luz (radiação infravermelha). Todo corpo cuja temperatura é maior que a do meio externo emite este tipo de radiação, embora nossos olhos não a percebam. Por outro lado, o vácuo entre as paredes interna e externa da garrafa inibe a perda de energia por transmissão de calor.

O efeito estufa, associado à conversão de luz em energia térmica, pode ser ilustrado com um carro de vidros fechados exposto ao Sol. Os raios solares são absorvidos pelas partes internas do veículo, cuja temperatura aumenta e provoca a emissão de luz infravermelha. Como os vidros refletem fortemente essa radiação, a temperatura no interior do carro tende a aumentar. Os vidros correspondem à atmosfera terrestre, e a Terra pode ser comparada ao interior do carro. A presença de dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera – emitido por fábricas, veículos motorizados, queimadas, etc. – produz um confinamento da radiação infravermelha emitida pela Terra e o conseqüente aumento da temperatura do planeta. (Ciência Hoje, 04/2003).