2177: O mistério dos buracos que se abrem na Antárctida foi finalmente resolvido

CIÊNCIA

Em 2016 e 2017, os cientistas fotografaram duas enormes polínias, espaços abertos de água cercados por gelo marinho, no meio do Mar de Weddell, a oeste da Antárctida.

O buraco de 2016 tinha cerca de 33.000 quilómetros quadrados, mas o de 2017 tinha uma área de cerca de 50.000 quilómetros quadrados – do tamanho de dois terços de Portugal.

Um grupo de investigadores da Universidade de Washington, nos EUA, tentou investigá-los, usando imagens de satélite, robôs e elefantes marinhos equipados com sensores. De acordo com o estudo publicado na revista Nature, a origem desse fenómeno está na acumulação de uma série de anomalias oceânicas.

“Pensamos que este grande buraco era estranho, talvez um processo que tinha desaparecido. Mas os eventos de 2016 e 2017 mostraram que não”, disse Ethan Campbell, director da investigação, em comunicado. “As observações mostraram que as polínias recentes abriram-se por causa de uma combinação de factores: algumas são as condições incomuns do oceano e as outras uma série de intensas tempestades que rodopiavam em redor do Mar de Weddell com quase a força de um furacão”.

Normalmente as polínias formam-se perto da costa por causa do impulso do vento. Mas também podem aparecer no interior e, nesse caso, tornam-se um oásis para pinguins, baleias e focas, já que podem emergir e respirar lá.

No Mar de Waddell, as primeiras polínias foram detectados em 1974, 1975 e 1976, graças ao lançamento dos primeiros satélites. Até então, esses buracos eram do tamanho da Nova Zelândia e mostraram que conseguiam persistir apesar das baixas temperaturas. Mas não se soube nada sobre o fenómeno até às deteções de 2016 e 2017. Por essa razão, os investigadores perguntaram-se por que estava a acontecer novamente e se a mudança climática poderia alterar esse fenómeno.

O Oceano Antárctico é um agente fundamental no clima do planeta, especialmente através das correntes oceânicas e do ciclo do carbono, do fluxo de dióxido de carbono da atmosfera para os oceanos e vice-versa. É um dos oceanos com as tempestades mais poderosas do mundo. No entanto, o eu comportamento é difícil de entender.

Nesta ocasião, os cientistas usaram as observações do projecto SOCCOM, que está a tentar registar o que está a acontecer nesta região extrema do planeta, através de múltiplos instrumentos meteorológicos, satélites e até sensores ligados a elefantes marinhos.

O estudo mostra que os ventos precisam de se aproximar da costa, o que favorece a mistura de água no mar de Weddell. Lá, nas profundezas, existe uma montanha submersa, conhecida como Elevação Maud, que aprisionam a água mais densa.

Quando a água da superfície é especialmente salgada, ventos fortes podem gerar uma inversão da corrente, na qual a água da superfície começa a circular de modo que o gelo não se pode formar. Em particular, sal e água quente permanecem ancorados à superfície, mas o vento arrefece e afunda e é substituído por um pouco de água mais quente. Isso cria um ciclo que permite a troca entre águas superficiais e profundas.

Isso tem relevância para o clima, porque as correntes dependem das águas profundas, frias e densas da Antárctida. “Neste momento, as pessoas acreditam que a água se forma na plataforma antárctica, mas as polínas poderiam ter sido mais comuns no passado”, segundo Stephen Riser, co-autor do estudo. “Precisamos de melhorar os nossos modelos para estudar estes processos, o que poderia ter grandes implicações para o clima”.

Os modelos prevêem que a mudança climática aumentará o derretimento do gelo e que isso reduzirá a formação de polínias, porque a água derretida reduzirá a salinidade da água. No entanto, outras previsões indicam que os ventos em torno da Antárctida serão fortalecidos, o que implicaria um aumento na formação de polínias. Além de moldar as correntes oceânicas, as polínias podem afectar o ciclo do carbono.

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Por ZAP
15 Junho, 2019

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2049: Há um enorme buraco na atmosfera de Marte (e a água está a escapar)

NASA

Uma vez a cada dois anos, um gigantesco buraco abres-e na atmosfera marciana, deixando escapar para o Espaço uma parte das escassas reservas de água do Planeta Vermelho.

O estranho mecanismo meteorológico, nunca visto na Terra, foi descoberto por uma equipa internacional de cientistas planetários, liderada por Dmitry Shaposhnikov, do Instituto de Física e Tecnologia de Moscovo, na Rússia. Os investigadores acreditam que é o mesmo mecanismo, ainda em andamento, que causou a perda dos antigos e poderosos sistemas oceânicos e fluviais de Marte, há milhões de anos.

Durante anos, cientistas terrestres observaram com surpresa a presença de vapor de água na atmosfera marciana, bem como a sua estranha “migração” para os pólos do planeta. Mas até agora não tinha sido possível encontrar uma explicação para esses fenómenos. Entender como o ciclo da água em Marte funciona ajudaria a entender como terá passado de mares e rios para quase completamente secos hoje.

A presença de vapor de água na atmosfera superior de Marte é especialmente desconcertante, já que a sua camada intermediária, muito fria, deve interromper completamente o ciclo da água, de acordo com a ABC.

A atmosfera marciana estende-se a aproximadamente 160 quilómetros da superfície. No meio dessa altitude, é composto por gases em um meio extraordinariamente frio – suficientemente frio para congelar o vapor de água e impedir que escape. Ainda assim, o vapor de água consegue passar e atinge as mais altas camadas atmosféricas, onde a radiação ultravioleta do Sol corta as ligações moleculares entre o oxigénio e o hidrogénio, fazendo com que o último se perca irremediavelmente no espaço.

Nem toda a água consegue escapar do planeta. A parte que não o atinge e cuja viagem é interrompida pela camada atmosférica gelada intermediária, flutua a essa altitude em direcção aos pólos do planeta, onde arrefece e cai para a superfície.

A questão é: como é que uma parte da água atravessa a barreira congelada “intransponível”? A resposta, de acordo com as simulações realizadas pelos investigadores, cujo estudo foi publicado na revista Advancing Earth and Science Space tem a ver com uma série de processos atmosféricos que são exclusivos do Planeta Vermelho.

Na Terra, os Verões dos hemisférios norte e sul são muito semelhantes. Mas em Marte, com uma órbita muito mais excêntrica, os dois Verões são muito diferentes. Devido a essa excentricidade, a órbita está muito mais próxima do Sol durante os Verões no hemisfério sul, de modo que são muito mais quentes que os do hemisfério norte.

Quando isso acontece – a cada dois anos – nas simulações, uma “janela” abre-se na atmosfera média de Marte (entre 60 e 90 quilómetros de altitude), um “buraco” real que permite o vapor de água passe e escape para as camadas superiores. Noutras épocas do ano, a falta de luz solar suficiente faz com que o ciclo da água em Marte seja interrompido quase completamente.

Outra grande diferença entre Marte e a Terra é que a sua superfície é frequentemente varrida por gigantescas tempestades de poeira que, bloqueando a luz do sol, arrefecem o planeta. Mas a luz que não alcança a superfície por causa da poeira atinge a sua atmosfera, aquecendo-a e criando as condições certas para a água se movimentar.

Sob as condições extremas de uma tempestade global de poeira, as simulações dos cientistas mostraram que pequenas partículas de gelo se formam ao redor das partículas. Essas partículas de luz flutuam para a atmosfera superior mais facilmente do que a água. É precisamente durante as tempestades que mais água se move do solo para a atmosfera. Os cientistas descobriram que tempestades de areia podem demorar ainda mais água do que os Verões do hemisfério sul.

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25 Maio, 2019

2005: Algo estranho empurrou estrelas e fez um buraco na Via Láctea (e não se sabe o que é)

(dr) Annedirkse
A Via Láctea, vista do Paquistão

Há algo a abrir buracos na nossa galáxia. Nós não o conseguimos ver e pode não ser feito de matéria normal. Os telescópios não o detectaram directamente, mas há de certeza algo estranho a acontecer.

“É uma bala densa de alguma coisa”, disse Ana Bonaca, investigadora do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, que descobriu estas evidências. A evidência de Bonaca, apresentada na conferência de 15 de Abril da American Physical Society em Denver, é uma série de buracos no fluxo estelar mais longo da galáxia, o GD-1.

Fluxos estelares são linhas de estrelas que se movem juntas através de galáxias, muitas vezes originadas em pequenas bolhas de estrelas que colidiram com a galáxia em questão. As estrelas em GD-1, remanescentes de um “aglomerado globular” que mergulhou na Via Láctea há muito tempo, estão estendidas numa longa linha no céu.

Em condições normais, a corrente deveria ser uma linha, esticada pela gravidade da galáxia. Os astrónomos esperariam um único espaço no ponto em que o aglomerado globular original estava antes das suas estrelas se afastarem em duas direcções.

Mas Bonaca mostrou que o GD-1 tem um segundo buraco. E essa lacuna tem uma margem irregular, como se algo enorme tivesse mergulhado na corrente há não muito tempo, arrastando estrelas com a sua enorme gravidade. GD-1, ao que parece, foi atingido por essa bala invisível.

“Não conseguimos mapeá-lo para qualquer objecto luminoso que tenhamos observado”, disse Bonaca à Live Science. “É muito mais massivo do que uma estrela. Algo como um milhão de vezes a massa do Sol. Não há estrelas dessa massa. Podemos descartar isso. E se fosse um buraco negro, seria um preto super-massivo do tipo que encontramos no centro da nossa própria galáxia”.

Não é impossível que haja um segundo buraco negro super-massivo na galáxia. Mas espera-se ver algum sinal, como chamas ou radiação do seu disco de acréscimo. A maioria das grandes galáxias parece ter apenas um único buraco negro super-massivo no seu centro.

Sem objectos gigantes, brilhantes, visíveis a sair de GD-1, e sem evidência de um segundo buraco negro super-massivo oculto na nossa galáxia, a única opção óbvia que resta é um grande aglomerado de matéria escura. Isso não significa que o objecto é definitivamente absolutamente feito de matéria escura, ressalvou Bonaca.

“Pode ser que seja um objecto luminoso que foi para algum lugar e está escondido em algum lugar da galáxia”, acrescentou. Mas isso parece improvável, em parte devido à grande escala do objecto. “Sabemos que estão a 30 a 65 anos-luz“, disse. “Do tamanho de um aglomerado globular.”

Mas é difícil descartar totalmente um objecto luminoso, em parte porque os investigadores não sabem com que velocidade se estava a mover durante o impacto. Sem uma resposta para isso, é impossível ter certeza de onde a “coisa” terá ido.

Ainda assim, a possibilidade de encontrar um objecto real da matéria escura é tentadora. De momento, os astrónomos não sabem o que é matéria escura. A matéria luminosa, o material que conseguimos ver, parece ser apenas uma pequena fracção do que há lá fora. As galáxias unem-se como se houvesse algo pesado dentro delas, agrupadas nos centros e criando uma enorme gravidade. A maioria dos físicos raciocina que há algo mais e invisível.

Esta esfera densa de algo invisível que mergulha na nossa Via Láctea oferece aos físicos uma nova evidência de que a matéria escura pode ser real. Sugeriria que a matéria escura é realmente “desajeitada”, como prevê a maioria das teorias sobre o seu comportamento.

Se a matéria escura é “desajeitada”, é concentrada em pedaços irregulares distribuídos entre galáxias. Algumas teorias alternativas, incluindo teorias que sugerem que a matéria escura não existe, não incluiriam aglomerados e teriam os efeitos da matéria escura distribuída suavemente pelas galáxias.

Até agora, a descoberta de Bonaca é única, tão nova que ainda não foi publicada numa revista. A investigadora baseou-se em dados da missão Gaia, um programa da Agência Espacial Europeia para mapear milhões de estrelas na Via Láctea e os seus movimentos pelo céu.

Bonaca reforçou os dados com observações do Telescópio Multi-Espelho no Arizona, que mostrou que estrelas se estavam a mover em direcção à Terra e que corpos se estavam a afasta. Bonaca quer fazer mais projectos de mapeamento para revelar outras regiões do céu onde algo invisível parece estar a derrubar estrelas. O objectivo é mapear aglomerados de matéria escura por toda a Via Láctea.

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Por ZAP
18 Maio, 2019



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