2804: A ciência solar tem um futuro brilhante na Lua

CIÊNCIA

À medida que a Lua orbita a Terra, gira à mesma velocidade – um tipo especial de bloqueio de marés chamado rotação síncrona. Como resultado, um lado da Lua está sempre virado para a Terra.
Crédito: SVS da NASA/Ernie Wright

Existem muitas razões pelas quais a NASA está a perseguir a missão Artemis de fazer regressar astronautas à Lua até 2024: é uma maneira crucial de estudar a própria Lua e de pavimentar um caminho seguro para Marte. Mas também é um óptimo lugar para aprender mais sobre a protecção da Terra, que é apenas uma parte do maior sistema Sol-Terra.

Os heliofísicos – cientistas que estudam o Sol e a sua influência na Terra – também enviarão as suas próprias missões da NASA como parte do programa Artemis. O seu objectivo é entender melhor o complexo ambiente espacial que rodeia o nosso planeta, grande parte do qual é impulsionado pelo nosso Sol. Quanto mais entendermos esse sistema, melhor poderemos proteger a tecnologia espacial, as comunicações por rádio e as redes utilitárias da ira da nossa estrela mais próxima.

Aqui ficam cinco razões pelas quais os heliofísicos estão ansiosos por estas oportunidades lunares.

1. É um Satélite Estável

A primeira vantagem da ciência com base na Lua diz respeito à instabilidade dos satélites artificiais, que muito transtorna os cientistas espaciais.

Os satélites são mais instáveis do que se imagina. São feitos de metais que se expandem e se contraem com as mudanças de temperatura. Transportam telescópios que constantemente giram para permanecerem apontados para os alvos. Disparam motores e giram as rodas de reacção para permanecer em órbita. Cada uma destas manobras causa tremulação, que pode provocar erros nas medições, medições estas que exigem precisão.

Mas a Lua – o único satélite natural da Terra – é uma viagem muito mais suave.

“A Lua é um bom lugar estável – não treme nem tremula como uma nave espacial,” disse David Sibeck, heliofísico do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. “Qualquer pessoa que tente fazer medições de alta resolução ficará feliz em não precisar de se preocupar com a instabilidade.”

Um ambiente sem instabilidade é uma vantagem para todas as ciências espaciais, mas existem bónus adicionais para os heliofísicos que estudam as auroras. A uma média de 384.400 km da Terra, a Lua tem uma excelente vista das auroras da Terra quando se movem equatorialmente durante tempestades geo-magnéticas. Além disso, como o mesmo lado da Lua está sempre virado para a Terra, os telescópios não precisam de ser tão ajustados. Colocados à superfície, a Lua mantém-nos apontados.

2. Observação de Eclipses

Muito antes da era espacial, os cientistas contavam com a Lua para ajudá-los a estudar o Sol. Observadores pacientes esperavam eclipses solares totais, quando a Lua bloqueia a superfície brilhante do Sol. Só então é que podiam ver a sua ténue atmosfera exterior, conhecida como coroa.

Mas as esperas podem ser longas. Um eclipse solar total ocorre em algum lugar da Terra a cada 18 meses. Para qualquer local específico, é mais uma vez a cada quatro séculos.

“Obtemos resultados fantásticos com os eclipses,” disse John Cooper, heliofísico de Goddard. “Mas não temos eclipses todos os dias.”

Mas um telescópio de observação solar, no tipo certo de órbita em torno da Lua, pode gerar eclipses “sob demanda”. Em vez de esperarmos que a Lua se mova pela linha de visão do telescópio, Cooper, explica, movemos a nossa linha de visão para trás da Lua.

“Basicamente, estamos a usar o limbo lunar contra o céu escuro e profundo,” disse Cooper. Dado que a Lua não tem uma atmosfera que distorce a imagem, as medições seriam ainda mais nítidas do que as feitas na Terra.

A partir da sua órbita íntima, um telescópio do género não geraria eclipses solares totais – estudaria, sim, uma parte do limbo do Sol de cada vez. Mas Cooper calcula que podemos ver tanto os lados este como este do limbo do Sol uma vez a cada órbita – duas vistas de alta resolução, todos os dias.

3. Está Fora do Campo Magnético da Terra

O clima espacial faz parte da heliofísica, onde a ciência pura é aplicada em tempo real. Os cientistas do clima espacial estudam o Sol – incluindo o seu fluxo constante de vento solar – e os seus impactos na Terra. Estes investigadores precisam de acertar na física fundamental para manter seguras as nossas valiosas comunicações e satélites GPS. Mas determinar se um satélite está em perigo pode ser complicado.

A segurança de um satélite depende, em parte, se está dentro ou fora da magneto-pausa da Terra. A magneto-pausa é uma “terra de ninguém” móvel, onde o escudo magnético do nosso planeta termina e tem início todo o impacto do clima espacial. Aqui dentro, estamos em grande parte seguros. Fora, não estamos.

Mas, de momento, a única maneira de saber onde está essa fronteira, é voar através dela.

“Às vezes existem oscilações nos dados e podemos ver o cruzar dessa fronteira,” disse Sibeck. “Às vezes, vemos dez oscilações.”

Mas há outra maneira de encontrar a magneto-pausa se pudermos afastar-nos o suficiente para lá do escudo magnético da Terra. Quando o vento solar atinge a atmosfera da Terra, logo para lá da magneto-pausa, emite raios-X. Um telescópio de raios-X, colocado correctamente, podia capturar essa radiação e rastrear a localização da magneto-pausa.

É por isso que Sibeck pertence a uma equipa, liderada pelo cientista espacial Brian Walsh da Universidade de Boston, que está a querer colocar um telescópio de raios-X na Lua.

“Ninguém ainda obteve estas imagens globais e a Lua tem um bom ponto de vista de fora do campo magnético da Terra,” explicou Sibeck.

A missão LEXI (Lunar Environment heliospheric X-ray Imager), será colocada na superfície lunar para obter imagens globais, em tempo real, da magneto-pausa. No dia 1 de Julho de 2019, a NASA anunciou que a LEXI estará entre as primeiras cargas lunares a participar da missão Artemis. Esperam estar à superfície da Lua em 2022.

O instrumento LEXI terá pouco mais de um metro, mas a superfície lunar pode acomodar telescópios de raios-X muito maiores. Boas notícias, porque os raios-X são difíceis de focar; os telescópios mais longos obtêm imagens de resolução muito mais alta. O requisito de ser grande colocou um problema; alguns satélites simplesmente não têm tamanho suficiente para os transportar. “Mas na Lua as coisas podem ser realmente grandes,” acrescentou Sibeck.

4. Podemos “Desenterrar” a História do Sol

A resposta para algumas perguntas da heliofísica encontram-se enterradas na própria Lua.

“A Lua é como uma cápsula no tempo,” disse Steve Clarke, Administrador Associado Adjunto para Exploração da NASA. “Como foi formada ao mesmo tempo que a Terra, tem a história do Sistema Solar à sua superfície.”

Durante os seus primeiros mil milhões de anos, o Sol provavelmente girou mais depressa do que gira hoje, disparando um volume maior de erupções solares e electrificando o próprio espaço que formava planetas. Mas, para ter certeza de como foram esses primeiros mil milhões de anos, precisamos de evidências de coisas que ocorreram há muito, muito tempo.

A Lua – que não possui atmosfera, nem água líquida, nem placas tectónicas – fornece esse mesmo registo histórico. As erupções solares de há milhares de milhões de anos deixaram vestígios imperturbados na poeira lunar.

Um artigo recente analisou a poeira lunar para estudar a quantidade de voláteis – elementos como sódio e potássio, com baixos pontos de ebulição – que permaneceram nas amostras lunares. Estes voláteis são expulsos da Lua quando partículas solares energéticas atingem a superfície lunar. Ao analisar quanto destes elementos foram esgotados ao longo do tempo, os cientistas viram os primeiros mil milhões de anos do nosso Sol num contexto mais amplo. Embora tenha girado mais depressa do que gira hoje, em comparação com outras estrelas ainda é lenta, girando mais devagar do que 50% das estrelas semelhantes – e tendo surtos explosivos com muito menos frequência do que poderia ter tido.

“Poderia ter sido um ambiente muito mais severo,” disse Prabal Saxena, autor principal do estudo e astrónomo de Goddard.

Ainda há mais história antiga para aprender com a poeira lunar. A Lua não tem um campo magnético global – mas pode ter tido um no passado. Amostras dos pólos da Lua, onde a próxima missão Artemis planeia aterrar, podiam mostrar se um campo magnético histórico mudou o padrão de voláteis deixado para trás.

5. É uma Plataforma de Testes para Marte

Par os futuros astronautas na Lua e em Marte, o clima espacial exigirá atenção constante. O Sol liberta muitas “coisas” – e essas “coisas” viajam depressa.

Na Lua, os raios-X das explosões solares atingem a superfície em oito minutos. As ejecções de massa coronal – nuvens gigantes de partículas carregadas e quentes – podem chegar em 24 horas. As partículas energéticas solares, ou PESs, são mais raras, mas ainda mais rápidas e perigosas.

As PESs atingem 10, 20% da velocidade da luz, chegando até nós numa hora,” afirmou Karin Muglach, física solar do Laboratório do Clima Espacial de Goddard. “Estas coisas são como balas.”

Tendo em conta que a Lua está a apenas um segundo-luz de distância, os sistemas de aviso na Terra devem ser suficientes para proteger os astronautas na Lua. “Mas se formos para Marte, as comunicações podem demorar bastante,” disse Muglach.

Testar estes sistemas de protecção, nas proximidades, é uma das razões pelas quais a NASA quer regressar à Lua antes de ir para Marte.

Para a Lua, e Além

À medida que a NASA avança para a Lua e depois para Marte, surgem novas oportunidades para aprender sobre a ligação Sol-Terra. Mas não é apenas ciência básica. A influência do Sol preenche o espaço em nosso redor – o próprio espaço que os futuros astronautas terão que navegar e entender.

“Nem todas as ciências têm este aspecto realmente prático,” disse Jim Spann, principal cientista do clima espacial na sede da NASA em Washington, DC. “É um aspecto muito especial.”

Astronomia On-line
8 de Outubro de 2019

 

A estratégia da NASA para salvar a “toupeira” do InSight

CIÊNCIA

O braço robótico do InSight da NASA vai usar a sua pá para fixar a sonda de calor, ou “toupeira”, contra a parede do buraco que escavou.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

O “lander” InSight da NASA, que está numa missão para explorar o interior profundo de Marte, posicionou no final do mês passado o seu braço robótico a fim de ajudar a sua sonda de calor auto-marteladora. Conhecida como “toupeira”, a sonda tem sido incapaz de escavar mais do que 35 centímetros desde que começou a enterrar-se no chão no passado dia 28 de Fevereiro de 2019.

A manobra é preparação para uma estratégia, a ser tentada ao longo das próximas semanas, chamada “fixação”.

“Vamos tentar pressionar o lado da pá contra a toupeira, fixando-a contra a parede do seu buraco,” disse Sue Smrekar, vice investigadora principal da missão InSight no JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. “Isto poderá aumentar o atrito o suficiente para mantê-la a avançar quando recomeçar a martelar.”

Ainda não se sabe se a pressão extra na toupeira compensará o solo único.

Construída para escavar até 5 metros de profundidade a fim de registar a quantidade de calor que sai do interior do planeta, a toupeira precisa de fricção do solo em redor para escavar: sem fricção, o recuo da acção de auto-martelamento faz com que simplesmente salte no lugar, que é o que a missão suspeita que está a acontecer agora.

Embora o JPL esteja encarregado da missão InSight da NASA, o Centro Aeroespacial Alemão (DLR) forneceu a sonda de calor, que faz parte de um instrumento chamado HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package). Em Junho, a equipa elaborou um plano para ajudar a sonda de calor. A toupeira não foi desenhada para ser apanhada e recolocada depois de começar a escavar. Em vez disso, o braço robótico removeu uma estrutura de suporte destinada a manter a toupeira firme enquanto escavava a superfície marciana.

A remoção da estrutura permitiu que a equipa do InSight visse melhor o buraco que se formou em redor da toupeira à medida que martelava. É possível que a toupeira tenha atingido uma rocha, mas os testes realizados pela DLR sugeriram que o problema era o solo que se aglomera em vez de cair em redor da toupeira enquanto esta martela. A câmara do braço robótico mostrou que por baixo da superfície parece haver 5 a 10 centímetros de um tipo de solo cimentado mais espesso do que qualquer coisa encontrada noutras missões de Marte e diferente do solo para o qual a toupeira foi construída.

“Tudo o que sabemos sobre o solo é o que podemos ver nas imagens que o InSight nos envia,” disse Tilman Spohn, investigador principal do HP3 na DLR. “Como não podemos trazer o solo para a toupeira, talvez possamos trazê-la para o solo, prendendo-a no buraco.”

Usando a pá no braço robótico, a equipa tocou e empurrou o solo sete vezes ao longo deste verão, num esforço de derrubar o buraco. Sem sorte. Não é preciso muita força para fechar o buraco, mas o braço não está a empurrar com toda a sua força. A equipa colocou o HP3 o mais longe possível do módulo de aterragem para que a sua sombra não influenciasse as leituras de temperatura da sonda de calor. Como resultado, o braço, que não deveria ser usado desta maneira, precisa de se esticar e pressionar num ângulo, exercendo muito menos força do que se a toupeira estivesse mais próxima.

“Estamos a pedir ao braço que faça mais do que aquilo que é capaz,” disse Ashitey Trebi-Ollennu, engenheiro-chefe do braço no JPL. “O braço não pode empurrar o solo como uma pessoa. Seria mais fácil se pudesse, mas não é esse o braço que temos.”

As operações de resgate interplanetário não são novidade para a NASA. A equipa MER (Mars Exploration Rover) ajudou os rovers Spirit e Opportunity em mais do que uma ocasião. A determinação de soluções viáveis requer uma quantidade extraordinária de paciência e planeamento. O JPL possui uma réplica em funcionamento do InSight para praticar os movimentos do braço e também possui um modelo em funcionamento da sonda de calor.

Além da técnica de fixação, a equipa também está a testar uma técnica para usar a pá da maneira “original”: raspando o solo para o buraco em vez de tentar compactá-lo. O público em geral poderá ver ambas as técnicas nas imagens que o InSight enviar num futuro próximo.

Astronomia On-line
8 de Outubro de 2019

 

2802: Uma rosquinha cósmica

CIÊNCIA

Com o auxílio do ALMA, os astrónomos obtiveram esta imagem sem precedentes de dois discos onde estrelas bebés estão a crescer, alimentadas por material do disco circundante onde nasceram. A complexa rede de estruturas de poeira distribuídas em formas espirais fazem lembrar os laços de uma rosquinha. Estas observações ajudam os astrónomos a compreender melhor as fases mais iniciais da vida das estrelas e a determinar as condições necessárias à formação de estrelas binárias.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.

Com o auxílio do ALMA, os astrónomos obtiveram uma imagem de resolução extremamente elevada de dois discos onde estrelas jovens estão a crescer, alimentadas por uma complexa rede de filamentos de gás e poeira em forma de rosquinha. A observação deste fenómeno notável ajuda os astrónomos a compreender melhor as fases mais iniciais da vida das estrelas e a determinar as condições necessárias à formação de estrelas binárias.

As duas estrelas bebés foram descobertas no sistema [BHB2007] 11 — o membro mais jovem de um pequeno enxame estelar na nebulosa escura Barnard 59, a qual faz parte das nuvens de poeira interestelar de nome Nebulosa do Cachimbo. Observações anteriores deste sistema binário mostraram a estrutura exterior. Agora, graças à elevada resolução do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma equipa internacional de astrónomos liderada por cientistas do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), pôde ver a estrutura interna deste objecto.

“Vemos duas fontes compactas que interpretamos como discos circunstelares em torno de duas estrelas jovens,” explica Felipe Alves do MPE, que liderou o estudo. Um disco circunstelar é o anel de gás e poeira que rodeia uma estrela jovem. A estrela acreta matéria do anel e vai crescendo. “O tamanho de cada um destes discos é semelhante à cintura de asteróides do nosso Sistema Solar e a separação entre eles é 28 vezes maior que a distância entre a Terra e o Sol,” diz Alves.

Os dois discos circunstelares estão rodeados por um disco maior com uma massa total de cerca de 80 massas de Júpiter, apresentando uma rede complexa de estruturas de poeira distribuídas em formas espirais — os laços da rosquinha. “Trata-se de um resultado importante,” comenta Paola Caselli, directora administrativa do MPE, directora do Centro de Estudos Astro-químicos e co-autora deste trabalho. “Podemos finalmente obter imagens da estrutura complexa de estrelas binárias jovens com os seus filamentos de ‘alimentação’ ligados ao disco onde nasceram, o que impõe importantes limites aos actuais modelos de formação estelar.”

As estrelas bebés acretam massa do disco maior em duas fases. A primeira fase dá-se quando massa é transferida para os discos circunstelares individuais em belos laços rodopiantes, que é o que a nova imagem do ALMA nos mostra. A análise dos dados revelou ainda que o disco circunstelar mais brilhante mas de menor massa — o que vemos na parte inferior da imagem — acreta mais material. Numa segunda fase, as estrelas acretam massa dos seus discos circunstelares. “Pensamos que este processo de acreção em duas fases seja responsável pela dinâmica do sistema binário nesta fase de acreção de matéria,” acrescenta Alves. “Apesar do bom ajuste destas observações com a teoria ser já bastante promissor, precisamos ainda de estudar mais sistemas binários jovens com todo o detalhe para compreendermos melhor como é que estrelas múltiplas se formam.”

Astronomia On-line
8 de Outubro de 2019

 

2801: Nobel da Física atribuído a astrónomos que descobriram exoplaneta com estrela semelhante ao Sol

CIÊNCIA

Nobel Prize / Twitter
Da esquerda para a direita: James Peebles, Michel Mayor e Didier Queloz

O Prémio Nobel da Física foi atribuído, esta terça-feira, ao físico canadiano James Peebles, por descobertas em cosmologia física, e aos astrónomos suíços Michel Mayor e Didier Queloz, pela descoberta de um exoplaneta que orbita à volta de uma estrela semelhante ao Sol.

Os prémios Nobel, os mais prestigiados do mundo atribuídos nas áreas de Medicina, Física, Química, Literatura, Economia e Paz cumprem um desejo que o inventor da dinamite, Alfred Nobel (1833-1896), deixou em testamento, em 1895. O cientista e industrial sueco quis legar grande parte da sua fortuna a pessoas que trabalhem por “um mundo melhor”. Os vencedores recebem, actualmente, 9 milhões de coroas suecas (cerca de 830 mil euros).

The Nobel Prize

@NobelPrize

BREAKING NEWS:
The 2019 #NobelPrize in Physics has been awarded with one half to James Peebles “for theoretical discoveries in physical cosmology” and the other half jointly to Michel Mayor and Didier Queloz “for the discovery of an exoplanet orbiting a solar-type star.”

Segundo os termos do testamento assinado em 185 (um ano antes da morte de Nobel), cerca de 31,5 milhões de coroas suecas, o equivalente a 2,2 mil milhões de coroas na actualidade (203 milhões de euros), foram alocados a uma espécie de fundo cujos juros deviam ser redistribuídos anualmente “àqueles que, durante o ano, tenham prestado os maiores serviços à humanidade”, escreve a TSF.

O testamento previa que os juros do capital investido fossem distribuídos ao autor da descoberta ou invenção mais importante do ano no campo da Física, da Química, da Fisiologia ou Medicina, e da obra de Literatura de inspiração idealista que mais se tenha destacado. Uma última parte seria atribuída à personalidade que mais ou melhor contribuísse para “a aproximação dos povos”.

Esta segunda-feira, foram anunciados os vencedores do Nobel da Medicina. Na quarta-feira, será anunciado o prémio da Química, na quinta-feira, serão atribuídos os Nobel da Literatura de 2018 e 2019, e, na sexta-feira, será conhecido o nome do novo Nobel da Paz. O último anúncio será feito no dia 14 de outubro e determinará o vencedor do Nobel da Economia.

ZAP //

Por ZAP
8 Outubro, 2019

 

2800: O centro da Via Láctea explodiu (e foi há pouco tempo)

CIÊNCIA

ESO/Consórcio Gravity/L. Calçada

Um feixe de energia titânico e em expansão surgiu perto do buraco negro super-massivo no centro da Via Láctea, há apenas 3,5 milhões de anos, enviando uma explosão de radiação em forma de cone pelos dois pólos da Galáxia e pelo espaço profundo.

Essa é a conclusão resultante de uma investigação realizada por uma equipa de cientistas liderada por Joss Bland-Hawthorn do Centro de Excelência ARC da Austrália para todas as astrofísicas do céu em 3 dimensões (ASTRO 3D) e que será publicada em breve na revista especializada The Astrophysical Journal, estando disponível no Arxiv.

O fenómeno, conhecido como surto de Seyfert, criou dois enormes “cones de ionização” que cortaram a Via Láctea – começando com um diâmetro relativamente pequeno perto do buraco negro e expandiu-se bastante à medida que saíam da galáxia.

A explosão foi tão poderosa que impactou a corrente de Magalhães – uma longa trilha de gás que se estende das galáxias anãs próximas, chamadas Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães. O rio Magalhães fica a uma média de 200 mil anos-luz da Via Láctea.

A explosão foi muito grande, segundo disse a equipa de pesquisa da Austrália e dos EUA, para ter sido desencadeada por algo além de actividade nuclear associada ao buraco negro, conhecido como Sagitário A, ou Sgr A *, que é cerca de 4,2 milhões de vezes mais massivo do que o Dom.

“O surto deve ter sido um pouco como um feixe de farol“, disse Bland-Hawthorn, que também está na Universidade de Sidney, em comunicado divulgado pelo EurekAlert. “Imagine a escuridão e, então, alguém acende um farol por um breve período de tempo.”

Usando dados recolhidos pelo Telescópio Espacial Hubble, os cientistas calcularam que a explosão maciça ocorreu há pouco mais de três milhões de anos. Em termos galácticos, isso é surpreendentemente recente. Na Terra, naquele ponto, o asteróide que desencadeou a extinção dos dinossauros já tinha 63 milhões de anos no passado, e os ancestrais da humanidade, os australopitecos, estavam em andamento na África.

“Este é um evento dramático que aconteceu há alguns milhões de anos na história da Via Láctea”, disse Lisa Kewley, directora da ASTRO 3D. “Uma explosão maciça de energia e radiação veio directamente do centro galáctico para o material circundante. Isso mostra que o centro da Via Láctea é um lugar muito mais dinâmico do que havíamos pensado anteriormente. É uma sorte não residirmos lá”.

Os investigadores estimam que a explosão durou cerca de 300 mil anos – um período extremamente curto em termos galácticos.

Na condução da investigação, Bland-Hawthorn juntou-se a colegas da Universidade Nacional da Austrália e da Universidade de Sidney e, nos EUA, da Universidade da Carolina do Norte, da Universidade do Colorado e do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial em Baltimore.

O artigo segue o estudo também liderado por Bland-Hawthorn e publicada em 2013. Os trabalhos anteriores analisaram evidências de um evento explosivo maciço a começar no centro da Via Láctea, descartando uma explosão nuclear como a causa e tentativamente ligando-a a actividade em SgrA *. “Esses resultados mudam dramaticamente a nossa compreensão da Via Láctea”, disse a co-autora Magda Guglielmo, da Universidade de Sydney.

“Sempre pensamos na nossa galáxia como uma galáxia inactiva, com um centro não tão brilhante. Esses novos resultados abrem a possibilidade de uma reinterpretação completa da sua evolução e natureza”, continuou Guglielmo. “O evento que ocorreu há três milhões de anos foi tão poderoso que teve consequências no entorno da nossa galáxia. Somos testemunhas do despertar da bela adormecida.”

O trabalho mais recente confirma o SgrA * como principal suspeito, mas, segundo os investigadores, ainda há muito trabalho a ser feito. Como os buracos negros evoluem, influenciam e interagem com galáxias, concluem, “é um problema marcante na astrofísica”.

ZAP //

Por ZAP
8 Outubro, 2019

 

2799: Plantas sob ameaça usam “linguagem universal” para alertar as outras

CIÊNCIA

dakiny / Flickr
Uma abelha numa goldenrod do Canadá (Solidago altissima)

Embora não funcione como com os animais, sabemos que, quando necessário, as plantas também aumentam a sua resposta defensiva, libertando compostos orgânicos voláteis e mal cheirosos.

Agora, escreve o Science Alert, uma nova investigação lançou novas luzes sobre o que é que esses compostos fazem. O objectivo é sinalizar a ameaça iminente para outras plantas que estão próximas, permitindo que também estas fiquem na defensiva.

O novo estudo, publicado em Setembro na revista científica Current Biology, focou-se na goldenrod do Canadá — Solidago altissima —, uma espécie de planta generalizada em grande parte do Canadá, Estados Unidos e norte do México.

Os cientistas descobriram que os compostos químicos libertados são mais parecidos em plantas com histórico de ataques, independentemente de estarem ou não relacionados. Por outras palavras, é como se as plantas tivessem uma ‘linguagem’ universal em áreas nas quais estão sob pressão de predação, para permitir um melhor aviso às outras.

Os investigadores conduziram experimentos no ambiente natural das plantas (um campo), usando plantas individuais em vasos. No centro de cada grupo, uma única planta foi danificada pelo escaravelho Trirhabda virgata.

A planta danificada foi coberta com uma manga de tecido, fazendo com que fosse possível eliminar a comunicação táctil e radicular. Além disso, como controlo, o mesmo experimento foi realizado com plantas não danificadas no centro.

Depois de várias semanas, a equipa analisou os danos feitos pelos insetos e controlou as emissões de compostos das plantas, cobrindo-as numa manga de polietileno, puxando e filtrando o ar. Os investigadores também procuraram compostos nas plantas receptoras em torno das plantas danificadas e de controlo que poderiam mostrar uma reacção defensiva.

A equipa descobriu que as plantas no grupo de dano estavam mais protegidas dos escaravelhos do que as do grupo de controlo, confirmando que os compostos emitidos fizeram com que as plantas receptoras preparassem as suas defesas.

Ainda não há certezas de como é que as plantas recebem a mensagem, mas os cientistas acreditam que os sinais químicos emitidos podem interagir de alguma forma com as membranas celulares.

De qualquer forma, a equipa já conseguiu perceber os efeitos de algumas dessas defesas. Por exemplo, o cheiro emitido pela relva danificada pode atrair vespas parasitas. Se essa relva está a ser mastigada por insectos, essas vespas podem ajudar a defendê-la colocando os seus ovos nos insectos.

E algumas plantas emitem compostos que repelem activamente os predadores, tal como a planta do tabaco que repele traças femininas, impedindo-a de colocar os seus ovos (que depois resultariam em lagartas esfomeadas que procuram folhas para mastigar).

ZAP //

Por ZAP
8 Outubro, 2019

 

2798: O mundo poderá ficar sem um importante recurso (e ninguém fala disso)

CIÊNCIA

Jason Parker-Burlingham / Wikimedia
Uma mina de fosfato no Utah, Estados Unidos

Um grupo de 40 especialistas internacionais alerta num relatório que, se não fizermos nada sobre a escassez de fósforo, isto poderá trazer uma catástrofe global para as gerações seguintes.

Sabemos que o mundo está a lidar com vários problemas nos dias que correm, desde as alterações climáticas, à subida dos oceanos, passando pela possibilidade de uma eventual sexta extinção em massa. Porém, há uma outra crise de que mal ouvimos falar.

De acordo com o Science Alert, trata-se da escassez do fósforo, um mineral essencial para todas as plantas e animais da Terra. E se o continuarmos a ignorar, os cientistas dizem que pode trazer uma catástrofe global para as próximas gerações.

O fósforo não é um elemento renovável e, actualmente, não existem substitutos conhecidos e são poucas as áreas das quais é extraído. À medida que o mundo precisa de quantidades cada vez maiores, o stock é também cada vez menor.

Nos últimos 50 anos, os fertilizantes à base deste elemento químico quintuplicaram e, com a população humana a crescer de forma constante, a procura deverá duplicar até 2050.

“Não há colaboração ou coordenação a uma escala global que assuma a responsabilidade de governar este recurso, nem mesmo entre os estados-membros da União Europeia ou dos Estados Unidos”, afirma o ecologista Kasper Reitzel, que estuda o fósforo nos ecossistemas aquáticos e ajudou a escrever o relatório publicado, em Julho, na revista Environmental Science & Technology.

Nos níveis actuais de consumo, alguns modelos sugerem que vamos ficar sem reservas de fósforo em 80 anos. Estimativas mais moderadas falam em 400 anos, enquanto que outras dão-nos menos de 40 anos para encontrar uma solução para este problema iminente.

Embora reduzir o consumo seja a chave para resolver o problema, também será importante aprender a reciclá-lo, sendo que ambos terão especial impacto nos países em desenvolvimento. Enquanto que os EUA já foram o principal produtor mundial de fósforo há 30 anos, a Índia e a China representam agora mais de 45% do consumo à escala mundial.

Durante todo estes anos, as práticas de mineração e consumo quase não melhoraram. Actualmente, misturas químicas enriquecidas com fosfato são adicionadas ao solo sedento de nutrientes, antes de serem levadas para o mar. Isto não apenas polui os oceanos e os cursos de água, como também é algo insustentável.

Ao desenvolver um sistema de reciclagem num ciclo fechado, os investigadores dizem que o fosfato pode ser reutilizado aproximadamente 46 vezes como combustível, fertilizante ou alimento (o que for necessário).

Como resposta a anos de inacção, os cientistas que subscreveram este relatório estão a apelar às indústrias e autoridades globais que desenvolvam uma nova geração de profissionais em sustentabilidade de nutrientes, que possam trabalhar juntos para “garantir o gerenciamento internacional de fósforo e um ambiente limpo”.

ZAP //

Por ZAP
8 Outubro, 2019

 

2797: Os pólos magnéticos da Terra podem inverter-se muito mais vezes do que se pensava

CIÊNCIA

(CC0/PD) PIRO4D / pixabay

Um grupo de cientistas descobriu que os pólos magnéticos da Terra podem inverter-se muito mais frequentemente do que se pensava.

A equipa, formada por membros da Academia de Ciências da Rússia e do Instituto de Física do Globo de País, recolheu amostras de sedimentos de um afloramento no noroeste da Sibéria. Depois de aquecer as partículas magnéticas que continham para desmagnetizá-las a temperaturas extremas, os cientistas descobriram a sua correspondência com a do campo magnético no momento e local em que foram depositados.

Tomando como ponto de referência a idade dos fósseis de trilobites encontrados nessas capas, os investigadores determinaram que, há 500 milhões de anos, o campo magnético do planeta, invertia aproximadamente 26 vezes a cada milhão de anos.

De acordo com Yves Gallet, principal autor do estudo publicado em Setembro na revista especializada Earth and Planetary Science Letters, este dado é “extremo”, tendo em conta que é a maior frequência alguma vez sugerida. Até agora, considerava-se que cinco inversões por cada milhão de anos era um número alto.

Além disso, o cientista explicou, de acordo com o LiveScience, que é “igualmente interessante” o facto de, há 495 milhões de anos, a frequência da inversão do campo magnético da Terra ter reduzido muito rapidamente, girando apenas uma ou duas vezes a cada milhão de anos.

Os especialistas assinalam ainda não é claro o que é que provocou a “mudança repentina”, apesar de se ter sugerido que poderia ser consequência de uma variação nas condições de calor do núcleo externo do ferro líquido impulsionado pelo manto.

A última inversão da polaridade magnética da Terra aconteceu há 780 mil anos. Temendo que isto se repita em breve – o que faria com que a radiação solar prejudicial chegasse até nós -, Gallet concluiu que este fenómeno “não acontecerá amanhã”, uma vez que estima que a frequência actual seja “pelo menos vários milhões de anos”.

ZAP //

Por ZAP
8 Outubro, 2019

 

2796: Pterossauro recentemente descoberto terá sido o último sobrevivente da sua espécie

CIÊNCIA

T.R.T. / Pentland et. al
Ilustração de um Ferrodraco lentoni por T.R.T.

Um pterossauro australiano recém-descoberto é o espécime mais completo já descoberto em Land Down Under. Além disso, poderá ser um dos últimos sobreviventes de um grupo de pterodátilos conhecidos como anhanguerians.

Embora muitas vezes confundidos com uma espécie de dinossauro, os pterossauros eram répteis voadores, ainda que estivessem mais intimamente relacionados com os dinossauros e os seus parentes vivos emplumados do que répteis como crocodilos. As criaturas viveram de cerca de 220 milhões de anos atrás até ao final do Cretáceo, há 66 milhões de anos, quando um asteróide caiu na Terra e matou os dinossauros.

A espécie recém-descoberta foi encontrada numa pedra de ferro na Formação Winton de Queensland e recebeu o nome de Ferrodraco lentoni, de acordo com o artigo publicado este mês na revista especializada Scientific Reports.

Ferro é latim para ferro, referenciando a rocha em que foi encontrado, enquanto draco significa dragão, um nome adequado para um réptil alado. Enquanto isso, Lentoni refere-se ao ex-presidente de Winton Shire, Graham Thomas Lenton, em reconhecimento ao seu apoio ao Museu de História Natural da Era dos Dinossauros da Austrália.

O recém-descrito “dragão de ferro” pode ter sido um dos últimos sobreviventes de um grupo extinto há cerca de 94 milhões de anos. No entanto, as novas espécies podem ter durado até cerca de 90 a 93 milhões de anos atrás, no início da era turoniana. Portanto, parece que o grupo de répteis no ar pode ter sobrevivido durante mais tempo na Austrália do que em qualquer outro lugar.

“Como esse é um dos membros geologicamente mais jovens do clã, estes pterossauros sobreviveram durante mais tempo mais do que se pensava”, disse à IFLScience Adele Pentland, da Universidade de Tecnologia de Swinburne e autora do estudo.

Restos mortais de pterossauros foram encontrados em todos os continentes, mas apenas 15 espécimes foram descobertos até agora na Austrália. Estes geralmente são compostos de meros fragmentos, enquanto o fóssil do Ferrodraco inclui partes do crânio e cinco vértebras da coluna vertebral.

Analisando os restos, os investigadores concluíram que o seu espécime era um membro dos anhanguerians, graças ao formato da mandíbula e dentes pontiagudos. O que a torna uma espécie distinta são características dentárias específicas, como os seus pequenos dentes da frente. A equipa acredita que as asas da espécie teriam atingido os quatro  metros.

ZAP //

Por ZAP
8 Outubro, 2019