5390: NASA reveals flight zone for historic helicopter flight on Mars

SCIENCE/MARS/HELICOPTER ingenuity

Ingenuity, an experimental helicopter, is nearing its debut flight

NASA has locked in a location on Mars for the first demo flight of its mini helicopter named Ingenuity, engineers announced on Tuesday. The four-pound rotorcraft is gearing up to attempt the first powered flight on another planet, demonstrating a new capability that could unlock access to hard-to-reach areas of other celestial bodies in the future.

Ingenuity arrived on Mars in February, clinging to the belly of the Perseverance rover, surviving a seven-month trek through deep space and an intense seven-minute landing sequence through Mars’ atmosphere. Within a few hours of Perseverance’s landing, engineers started analyzing orbital imagery to find a prime flight zone to drop off Ingenuity for its first flight — “an area where it is safe for the helicopter to take off, and also safe for the helicopter to land again after flight,” the craft’s chief pilot, Håvard Grip, said.

The landing site, he said, needed to be flat and free of any large rocks that could threaten Ingenuity’s flight demos. But it also needed to have “texture” — distinct features on the ground that the helicopter’s AI-powered navigation camera can spot to track its whereabouts during flight. Soon after landing, “we began to realize that we might just have a really great airfield right in front of our noses,” Grip told reporters at a press briefing on Tuesday.

Perseverance is in the middle of a days-long drive to the flight zone, just 196 feet away from the landing site. When it arrives, the craft will be lowered to the ground. Then Perseverance will spend roughly 25 hours driving about 330 feet away to a location NASA named the Van Zyl Overlook as a tribute to Jakob Van Zyl, a senior Jet Propulsion Laboratory scientist who died last year.

Dropping Ingenuity off in its flight zone is “a very prescribed and meticulous process,” said Farah Alibay, who leads Ingenuity’s integration with Perseverance. Ingenuity will need to be flipped from its current horizontal position on the rover to a vertical position before touching the ground, which will take “multiple days,” she said. “The most stressful day, at least for me, is gonna be that last day while we finally separate the helicopter and drop Ingenuity on the ground.”

Engineers test Ingenuity’s deployment from Perseverance using mock-ups.Image: NASA / JPL

Lockheed Martin designed the Mars Helicopter Delivery System that will help Ingenuity’s tiny landing legs set foot on the ground. Keeping that delivery system lightweight while secure was a huge challenge even for Lockheed, which has decades of experience designing space systems. “We had to toss all that heritage and knowledge aside and literally start from scratch with a new electrical connection design,” Jeremy Morrey, Lockheed’s top engineer for the deployment system, told The Verge in an interview.

Once on the ground, NASA engineers expect Ingenuity to conduct its first flight test no earlier than April 8th, give or take a few days depending on Mars’ weather. The helicopter’s flight zone is shaped like a mini running track, with a box-shaped takeoff and return area on one side of the zone. “The first flight is special — it’s by far the most important flight we plan to do,” Grip said, adding that a successful first flight will mean “complete mission success.”

For that debut flight, Ingenuity will climb nearly 10 feet (3 meters), hover in place for about 30 seconds, turn in midair, then descend for a landing. It will be fully autonomous, operating on commands sent by engineers back on Earth the day prior. A 0.5-megapixel navigation camera on Ingenuity’s underside will be snapping 30 photos per second of the ground to inform its movement.

Ingenuity has another, more powerful camera with 13 megapixels facing the horizon. That will snap pictures in midair, while cameras aboard Perseverance will aim to capture the helicopter in flight. All of those pictures will eventually be transmitted back to Earth.

The flight model of NASA’s Ingenuity Mars Helicopter. Image: NASA / JPL

Four more flight tests are planned in a month-long window after Ingenuity’s first 10-foot takeoff. What the helicopter does during those flight tests will largely depend on the results of the first one. “It could, in principle, go higher currently as designed,” Grip said. “There may be cases where, if everything goes well during our nominal flights, we might stretch things a little bit beyond the nominal flight.”

After that, Ingenuity’s test campaign will likely come to an end. It’s a demo mission, and Perseverance has other objectives to focus on, like collecting Martian soil samples for a future Mars mission to bring back to Earth.

If successful, Ingenuity will mark the first powered flight on another world. A mission to Venus by the Soviet Union in the 1980s under its Vega program claimed the title for first off-world flight, with two balloon aerobots (not powered) flying into the clouds of Venus. Off-world helicopters like Ingenuity, if proven to be viable, could be used in future missions to trek places where wheeled rovers can’t reach, like caves, tunnels, or mountaintops.

Even before Ingenuity’s first flight, engineers are already celebrating making it this far. Having a tiny, four-pound helicopter survive a trip from Earth to Mars is no easy task, said Morrey, the Lockheed engineer. “You have to survive launch on a rocket while carrying a carbon fiber feather. It’s never been done before,” he said of a mission like this.

The Verge

23/03/2021


5389: Encontradas moléculas nunca vistas no Espaço. Estavam escondidas entre as estrelas

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

M. Weiss / Center for Astrophysics / Harvard & Smithsonian

Uma equipa de investigadores descobriu um vasto reservatório até então desconhecido de novo material aromático numa nuvem molecular fria e escura, detectando, pela primeira vez, moléculas individuais de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos no meio interestelar.

“Sempre pensámos que os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos se formavam principalmente na atmosfera de estrelas moribundas”, disse Brett McGuire, professor assistente de química no Instituto de Tecnologia de Massachusetts e investigador principal do projecto Green Bank Telescope (GBT) Observations of TMC-1: Hunting Aromatic Molecules (GOTHAM), em comunicado divulgado pelo EurekAlert.

Pela primeira vez, segundo McGuire, estes hidrocarbonetos foram encontrados “em nuvens escuras e frias, onde as estrelas ainda nem se começaram a formar“.

Agora, os investigadores estão a começar a responder a um mistério científico de três décadas: como e onde se formam estas moléculas no Espaço?

Moléculas aromáticas e PAHs – hidrocarbonetos aromáticos policíclicos – são bem conhecidos pelos cientistas. As moléculas aromáticas existem na composição química dos seres humanos e de outros animais e são encontradas em alimentos e medicamentos.

Da mesma forma, os PAHs são poluentes formados a partir da queima de muitos combustíveis fósseis e estão entre os carcinógenos formados quando vegetais e carne são carbonizados em altas temperaturas.

“Acredita-se que os hidrocarbonetos aromáticos poli-cíclicos contenham até 25% do carbono do Universo”, disse McGuire. “Agora, pela primeira vez, temos uma janela directa para a química deles que nos permitirá estudar em detalhe como esse enorme reservatório de carbono reage e evolui através do processo de formação de estrelas e planetas.”

Cientistas suspeitam da presença de PAHs no Espaço desde os anos 1980, mas o novo estudo fornece a primeira prova definitiva da sua existência em nuvens moleculares.

Para pesquisar as moléculas indescritíveis, a equipa concentrou-se na Taurus Molecular Cloud (TMC-1) – uma grande nuvem pré-estelar de poeira e gás localizada a cerca de 450 anos-luz da Terra que colapsou sobre si mesma para formar estrelas – e o que descobriram foi surpreendente.

“De décadas de modelagem anterior, acreditávamos ter um entendimento bastante bom da química das nuvens moleculares”, disse o astro-químico Michael McCarthy. “O que estas novas observações astronómicas mostram é que essas moléculas não estão só presentes em nuvens moleculares, mas em quantidades que são de magnitude maior do que os modelos padrão preveem.

“Nos últimos 30 anos ou mais, os cientistas têm observado o marcador da massa dessas moléculas na nossa galáxia e outras galáxias em infravermelho, mas não conseguimos ver que moléculas individuais compunham essa massa. Com a adição da radioastronomia, em vez de ver essa grande massa que não podemos distinguir, estamos a ver moléculas individuais“, disse McGuire.

Para a sua surpresa, a equipa não descobriu só uma nova molécula escondida no TMC-1, mas sim 1-cianonaftaleno, 1-ciano-ciclopentadieno, HC11N, 2-cianonaftaleno, vinil cianoacetileno, 2-ciano-ciclopentadieno, benzonitrila, trans-(E)-cianovinilacetileno, HC4NC e propargilcianeto, entre outros.

“Há 50 anos, coleccionámos pequenas moléculas e agora descobrimos que há uma porta nos fundos. Quando abrimos aquela porta e olhámos, encontrámos este armazém gigante de moléculas e química que não esperávamos”, disse McGuire.

“Tropeçámos num novo conjunto de moléculas, diferente de tudo que conseguimos detectar anteriormente, e isso mudará completamente a nossa compreensão de como essas moléculas interagem entre si”, disse McGuire.

“Quando essas moléculas ficam suficientemente grandes para serem as sementes da poeira interestelar, têm a possibilidade de afectar a composição dos asteróides, cometas e planetas, as superfícies nas quais os gelos se formam e talvez, por sua vez, até mesmo os locais onde os planetas se formam dentro de sistemas estelares”, continuou.

Antes do lançamento do GOTHAM em 2018, os cientistas catalogaram 200 moléculas individuais no meio interestelar da Via Láctea. Estas novas descobertas levaram a equipa a se perguntar o que há mais lá fora.

Este estudo foi publicado este mês na revista científica Science.

Por Maria Campos
24 Março, 2021


World’s oldest meteor crater isn’t what it seems

SCIENCE/ASTRONOMY/METEOR

New controversial claim suggests it’s not a meteor crater at all

(Image credit: Shutterstock)

The world’s oldest meteor impact crater is not a crater at all, say scientists of a new study suggesting natural forces put the giant indent into Earth’s surface. But the jury is still out.

The wannabe crater, known locally as the Maniitsoq structure, is located 34 miles (55 kilometers) southeast of the town of Maniitsoq in Greenland. The structure is around 62 miles (100 km) in diameter and formed around 3 billion years ago, although its origin has been disputed in recent years.

In 2012, geologist Adam Garde, of the Geological Survey of Denmark and Greenland, and colleagues said they had found evidence that the Maniitsoq structure was created by a meteor impact, calling it the earliest known example of its kind on Earth. However, a new study calls into question the 2012 team’s findings.

Related: Crash! 10 biggest impact craters on Earth

“After an extensive investigation of the Maniitsoq region, we have not yet found evidence of microscopic shock deformation that is found in nearly all other impact craters,” lead author Chris Yakymchuk, a geologist at the University of Waterloo in Canada, told Live Science. “Our data indicate that the structure in the region is the product of ancient plate tectonic movement, deformation and heating over hundreds of millions of years.”

However, Garde said he is not convinced.

Part of the Maniitsoq structure in southeast Greenland. (Image credit: University of Waterloo)

Not an impact crater?

Garde and his colleagues concluded the Maniitsoq structure is an impact crater mainly due to the structure of rocks at its center, they wrote in 2012 in the journal Earth and Planetary Science Letters. The researchers said that the depth of those rocks and the way they had been forced into the ground could be explained only by the impact of a meteorite.

“With the data they had at the time, an impact origin was plausible,” Yakymchuk said. “Our goal was to test the impact hypothesis using more data collected with a wider array of techniques.”

Other studies had already shed some doubt on the 2012 findings, but Yakymchuk said he and his team arrived with an “open mind” about the structure’s origin when they started their research in 2016.

Their main evidence against an impact origin comes from an analysis of zircon crystals — extremely durable and minute structures made up of zirconium silicate. The team analyzed more than 5,000 of these mineral grains and didn’t find any evidence — such as fractures within the crystals — of them being damaged by a powerful impact.

“Zircon crystals are microscopic time capsules that can capture the damage produced from shock waves generated during a meteorite impact,” Yakymchuk said. “We did not find any damage that indicated ancient shock waves passed through these minerals.”

Recently, scientists have used these crystals to show that Earth’s crust grew rapidly at around the same time the Maniitsoq structure was formed, Live Science previously reported. This kind of tectonic growth spurt likely created the Maniitsoq structure, the researchers said.

Yakymchuk’s team also found a different age for the structure.

“When we started to combine some field observations with data on the age of specific rock units, it started to point us away from an impact crater origin,” Yakymchuk said. “The age we retrieved was 40 million years younger than the proposed age of impact.”

Contrasting views

The new findings highlight the need to continually challenge previous studies, which is an important part of the scientific process, Yakymchuk said. “As we develop new scientific techniques and technologies, we are always testing previous hypotheses.”

However, the authors of the 2012 study argue the new paper doesn’t tell the whole story.

“The most obvious single feature of the Maniitsoq structure that requires an extraterrestrial impact is the central part of the structure,” Garde, lead author of the 2012 study, told Live Science. “I would be happy to change my interpretation, but I would first of all need to see a convincing alternative physical explanation.”

Natural geological processes aren’t enough to explain the formation of the structure, especially in the central regions where rocks appear to have been put under a tremendous amount of force, Garde said.

“Our observations are not discussed in the new study, although they are of fundamental importance,” Garde said.

He also doesn’t think that zircon crystals can tell the whole story because no other proposed impact craters are this old, meaning the evidence for a past impact might have been wiped away by geological processes over the eons. Other studies have also shown that zircon crystals can get damaged on the surface without any visible damage within the crystals, Garde said.

“Yakymchuk et al. have not studied the exterior surfaces of the zircons they have imaged,” Garde said. “So also as regards the zircons something is missing in their story.”

However, the Maniitsoq structure is no longer recognized as an impact crater, according to the Earth Impact Database. Instead, a study published Jan. 21 in the journal Nature claims the Yarrabubba impact structure in Western Australia, at around 2.2 billion years old, is now the oldest known impact crater.

The new study was published online March 1 in the journal Earth and Planetary Science Letters.

Originally published on Live Science.
By Harry Baker – Staff Writer
23/03/2021


5382: Hubble mostra que fluxos torrenciais de proto-estrelas podem não impedi-las de crescer

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/HUBBLE

Estas quatro imagens obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA revelam o caótico nascimento estelar no complexo de Orionte, a maior e mais próxima região de formação estelar. As fotos mostram estrelas bebés enterradas nos seus casulos gasosos empoeirados que anunciam os seus nascimentos por meio de ventos poderosos e pares de jactos giratórios parecidos as aspersores que disparam em direcções opostas. A luz no infravermelho próximo perfura a região empoeirada para revelar detalhes do processo de nascimento. Os fluxos estelares estão a formar cavidades dentro da nuvem gasosa de hidrogénio. Este estágio relativamente breve de nascimento dura cerca de 500.000 anos. Embora envoltas em poeira, as próprias estrelas emite m radiação poderosa que atinge as paredes da cavidade e espalha grãos de poeira, iluminando com luz infravermelha as lacunas nos invólucros gasosos. Os astrónomos descobriram que as cavidades na nuvem de gás circundante, esculpidas pelo fluxo de fluxo proto-estelar, não cresciam regularmente à medida que amadureciam, como propõem as teorias. As proto-estrelas foram fotografadas no infravermelho pelo instrumento WFC3 do Hubble. As imagens foram obtidas dia 14 de Novembro de 2009, dia 25 de Janeiro, 11 de Fevereiro e 11 de Agosto de 2010.
Crédito: NASA, ESA, STScI, N. Habel e S. T. Megeath (Universidade de Toledo) (ver versão não legendada)

Esta imagem obtida no solo fornece uma visão mais ampla de todo o complexo da nuvem de Orionte, a maior e mais próxima região de formação estelar. O material vermelho é hidrogénio gasoso ionizado e aquecido pela radiação ultravioleta de estrelas massivas em Orionte. As estrelas formam-se em nuvens de hidrogénio gasoso frio que são invisíveis ou aparecem como regiões escuras nesta imagem. A forma crescente é conhecida como Loop de Barnard e envolve parcialmente a figura da constelação de Orionte, o Caçador. A cintura do Caçador é a cadeia diagonal de três estrelas no centro da imagem. Os seus pés são as brilhantes estrelas Saiph (em baixo à esquerda) e Rigel (em baixo à direita). Esta paisagem abrange dezenas de milhares de estrelas que se formaram e ganharam vida. Muitas ainda estão envoltas nos seus casulos natais de gás e poeira e só são vistas no infravermelho. A linha ondulante de pontos amarelos, que começa em baixo à esquerda, é uma imagem sobreposta de 304 proto-estrelas obtida pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA. Os investigadores usaram os telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA e o Telescópio Espacial Herschel da ESA para analisar como os fluxos das estrelas bebés esculpem cavidades nas vastas nuvens de gás. O estudo é o maior levantamento já feito sobre estrelas em desenvolvimento.
Crédito: Cortesia de R. B. Andreo, DeepSkyColors.com; Sobreposição dos dados: NASA, ESA, STScI, N. Habel e S. T. Megeath (Universidade de Toledo)

Embora a nossa Galáxia seja uma cidade imensa com pelo menos 200 mil milhões de estrelas, os detalhes de como se formaram permanecem envoltos em mistério.

Os cientistas sabem que as estrelas se formam a partir do colapso de enormes nuvens de hidrogénio que são comprimidas pela gravidade até ao ponto de ignição da fusão nuclear. Mas apenas mais ou menos 30% da massa inicial da nuvem termina como uma estrela recém-nascida. Para onde vai o resto do hidrogénio durante um processo tão ineficiente?

Supõe-se que uma estrela recém-formada liberte uma grande quantidade de gás quente por meio de jactos em forma de sabre de luz e ventos semelhantes a furacões lançados do disco circundante por poderosos campos magnéticos. Estes fogos de artifício devem impedir o crescimento da estrela central. Mas um novo e abrangente levantamento do Hubble mostra que esta explicação mais comum não parece funcionar, confundindo os astrónomos.

Os investigadores usaram dados previamente recolhidos pelos telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA e pelo Telescópio Espacial Herschel da ESA para analisar 304 estrelas em desenvolvimento, chamadas proto-estrelas, no complexo de Orionte, a maior e mais próxima região de formação estelar (o Spitzer e o Herschel já não estão operacionais).

Neste que é até à data o maior levantamento de estrelas nascentes, os cientistas estão a descobrir que a eliminação do gás pelo escoamento de uma estrela pode não ser tão importante na determinação da sua massa final como sugerem as teorias convencionais. O objectivo dos investigadores era determinar se os fluxos estelares interrompiam a queda de gás numa estrela e impediam o seu crescimento.

Em vez disso, descobriram que as cavidades na nuvem de gás circundante, esculpidas pelo fluxo de uma estrela em formação, não cresciam regularmente à medida que amadureciam, como propõem as teorias.

“Num modelo de formação estelar, se começarmos com uma pequena cavidade, à medida que a proto-estrela rapidamente se torna mais evoluída, o seu fluxo cria uma cavidade cada vez maior até que o gás circundante é eventualmente expelido, deixando uma estrela isolada,” explicou o líder da investigação Nola Habel da Universidade de Toledo, no estado norte-americano do Ohio.

“As nossas observações indicam que não há um crescimento progressivo que podemos encontrar, de modo que as cavidades não estão a crescer até que empurrem toda a massa da nuvem. Portanto, deve haver algum outro processo a acontecer que elimina o gás que não acaba na estrela.”

Os resultados da equipa vão aparecer numa próxima edição da revista The Astrophysical Journal.

Nasce uma estrela

Durante o estágio relativamente breve de nascimento de uma estrela, que dura apenas mais ou menos 500.000 anos, a estrela rapidamente aumenta de massa. O que complica as coisas é que, conforme a estrela cresce, ela lança um vento, bem como um par de jactos giratórios parecidos a aspersores que disparam em direcções opostas. Estes fluxos começam a corroer a nuvem circundante, criando cavidades no gás.

As teorias populares preveem que, à medida que a jovem estrela evolui e o fluxo continua, as cavidades ficam mais largas até que toda a nuvem de gás em torno da estrela é completamente afastada. Com o “tanque de combustível” vazio, a estrela para de acumular massa – por outras palavras, para de crescer.

Para procurar o crescimento da cavidade, os investigadores primeiro classificaram as proto-estrelas por idade, analisando os dados do Herschel e Spitzer da emissão de luz de cada estrela. As proto-estrelas nas observações do Hubble também foram observadas como parte do Levantamento de Proto-estrelas de Orionte do telescópio Herschel.

De seguida, os astrónomos observaram as cavidades no infravermelho próximo com os instrumentos NICMOS (Near-infrared Camera and Multi-object Spectrometer) e WFC3 (Wide Field Camera 3). As observações foram feitas entre 2008 e 2017. Embora as próprias estrelas estejam envoltas em poeira, elas emitem radiação poderosa que atinge as paredes da cavidade e espalha grãos de poeira iluminando as lacunas nos invólucros gasosos no infravermelho.

As imagens do Hubble revelam os detalhes das cavidades produzidas pelas proto-estrelas em vários estágios de evolução. A equipa de Habel usou as imagens para medir as formas das estruturas e estimar os volumes de gás libertados para formar as cavidades. A partir desta análise, puderam estimar a quantidade de massa que foi eliminada pelas explosões estelares.

“Descobrimos que no final da fase proto-estelar, onde a maior parte do gás caiu da nuvem circundante para a estrela, várias estrelas jovens ainda têm cavidades bastante estreitas,” disse o membro da equipa Tom Megeath da Universidade de Toledo. “Então, esta imagem que ainda é comum sobre o que determina a massa de uma estrela e o que impede a queda do gás é que esta cavidade crescente do fluxo recolhe todo o gás. Isto tem sido fundamental para a nossa ideia de como a formação estelar continua, mas simplesmente não parece encaixar aqui nos dados.”

Futuros telescópios como o Telescópio Espacial James Webb da NASA vão investigar mais profundamente o processo de formação das proto-estrelas. As observações espectroscópicas do Webb vão examinar as regiões internas dos discos que rodeiam as proto-estrelas no infravermelho, procurando jactos nas fontes mais jovens. O Webb também ajudará os astrónomos a medir o ritmo de acreção de material do disco para estrela e estudará como o disco interno está a interagir com o fluxo.

Astronomia On-line
23 de Março de 2021


5381: Medidos pela primeira vez em Júpiter ventos estratosféricos muito fortes

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/JÚPITER

Esta imagem mostra uma representação artística dos ventos na estratosfera de Júpiter perto do pólo sul do planeta, com as linhas azuis a representarem as velocidades dos ventos. Estas linhas estão sobrepostas a uma imagem real de Júpiter, obtida pela câmara JunoCam instalada a bordo da sonda espacial Juno da NASA.
As famosas bandas de nuvens de Júpiter estão situadas na atmosfera inferior, onde já se tinham anteriormente medido ventos. No entanto, detectar ventos logo por cima desta camada atmosférica, na estratosfera, é muito mais difícil porque não existem nuvens nesta zona. Ao analisar os resultados da colisão de um cometa em 1994 e com o auxílio do ALMA, do qual o ESO é um parceiro, os investigadores conseguiram detectar ventos estratosféricos extremamente fortes, com velocidades de até 1450 km/hora, perto dos pólos de Júpiter.
Crédito: ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é um parceiro, uma equipa de astrónomos mediu directamente e pela primeira vez ventos na atmosfera intermédia de Júpiter. Ao analisar o resultado da colisão de um cometa em 1994, os investigadores descobriram ventos muito fortes, com velocidades de até 1450 km/hora, perto dos pólos de Júpiter, o que pode apontar para o que a equipa descreveu como um “monstro meteorológico único no nosso Sistema Solar”.

Júpiter é famoso pelas suas distintas bandas vermelhas e brancas: nuvens serpenteantes de gás em movimento que os astrónomos usam tradicionalmente para seguir os ventos na baixa atmosfera de Júpiter. Os cientistas observam também brilhos intensos, as chamadas auroras, perto dos pólos do planeta gigante, que parecem estar associadas a ventos fortes na atmosfera superior. No entanto, e até agora, os investigadores nunca tinham medido de forma directa padrões de vento entre estas duas camadas atmosféricas, i.e., na estratosfera.

Medir velocidades do vento na estratosfera de Júpiter usando as técnicas normais de seguimento das nuvens é impossível devido à ausência de nuvens nesta parte da atmosfera. No entanto, e com a ajuda do cometa Shoemaker-Levy 9, que colidiu com o gigante gasoso de forma espectacular em 1994, os astrónomos tiveram a oportunidade de fazer estas medições utilizando uma técnica alternativa. O impacto deste cometa no planeta deu origem a novas moléculas na estratosfera de Júpiter, as quais se têm estado a movimentar com os ventos desde essa altura.

Uma equipa de astrónomos, liderada por Thibault Cavalié do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux em França, seguiu uma dessas moléculas — cianeto de hidrogénio (HCN) — para medir directamente “jactos” estratosféricos em Júpiter. Os cientistas usam a palavra “jacto” para se referirem a bandas estreitas de ventos na atmosfera, tal como as correntes de jacto na Terra.

“O resultado mais espectacular que obtivemos foi a detecção de jactos muito fortes, com velocidades de até 400 metros por segundo, localizados por baixo das auroras, perto dos pólos,” diz Cavalié. Estas velocidades dos ventos, equivalentes a cerca de 1450 km/hora, correspondem a mais do dobro das velocidades das tempestades mais fortes observadas na Grande Mancha Vermelha de Júpiter e a mais do triplo das velocidades dos ventos medidas nos tornados mais extremos da Terra.

“Esta nossa detecção indica que estes jactos se podem comportar como um vórtice gigante com um diâmetro de até quatro vezes o tamanho da Terra e com cerca de 900 km de altura,” explica o co-autor do trabalho Bilal Benmahi, também do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux. “Um vórtice deste tamanho pode bem ser um ‘monstro meteorológico’ único no nosso Sistema Solar,” acrescenta Cavalié.

Os astrónomos já sabiam da existência de ventos fortes perto dos pólos de Júpiter, mas situados muito mais alto na atmosfera, a centenas de quilómetros por cima da área de foco deste novo estudo, o qual foi publicado a semana passada na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics. Estudos anteriores previam que estes ventos na atmosfera superior diminuiriam em velocidade e desapareceriam muito antes de chegar às profundidades correspondentes à estratosfera. No entanto, “os novos dados ALMA dizem-nos o contrário,” refere Cavalié, acrescentando que o facto de descobrir estes ventos estratosféricos fortes perto dos pólos de Júpiter constituiu uma “verdadeira surpresa”.

A equipa utilizou 42 das 66 antenas de alta precisão do ALMA, localizadas no deserto do Atacama no norte do Chile, para analisar as moléculas de cianeto de hidrogénio que se têm estado a deslocar na estratosfera de Júpiter desde o impacto do cometa Shoemaker-Levy 9. Os dados ALMA permitiram medir o desvio de Doppler — variações minúsculas na frequência da radiação emitida pelas moléculas — causado pelos ventos nesta região do planeta. “Ao medir estas variações, pudemos determinar a velocidade dos ventos, um pouco como podemos determinar a velocidade de um comboio a passar pela variação na frequência do apito do comboio,” explica o coautor do estudo Vincent Hue, um cientista planetário do SwRI (Southwest Research Institute) nos EUA.

Para além dos surpreendentes ventos polares, a equipa usou também o ALMA para confirmar a existência de ventos estratosféricos fortes em torno do equador do planeta ao medir directamente, e também pela primeira vez, as suas velocidades. Os jactos descobertos nesta região do planeta têm velocidades médias de cerca de 600 km por hora.

As observações ALMA necessárias para seguir os ventos estratosféricos nos pólos e no equador de Júpiter necessitaram de menos de 30 minutos em termos de tempo de telescópio. “Os altos níveis de detalhe que conseguimos atingir em tão pouco tempo demonstram bem o extraordinário poder do ALMA,” disse Thomas Greathouse, cientista no SwRI e co-autor do estudo. “Achei surpreendente obter a primeira medição directa destes ventos.”

“Estes resultados do ALMA abrem uma nova janela no estudo das regiões aurorais de Júpiter, algo inesperado a apenas alguns meses atrás,” disse Cavalié. “Esta descoberta preparou também o palco para as medições, semelhantes mas mais extensas, que serão levadas a cabo pela missão JUICE e o seu instrumento de ondas submilimétricas,” acrescenta Greathouse, referindo-se ao JUpiter ICy moons Explorer da ESA, que se espera que seja lançado no próximo ano.

O ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, que deverá ver a sua primeira luz durante a segunda metade desta década, irá também explorar Júpiter. O telescópio será capaz de fazer observações extremamente detalhadas das auroras do planeta, fornecendo-nos assim mais informações sobre a atmosfera de Júpiter.

Astronomia On-line
23 de Março de 2021

(artigo relacionado: Medidos pela primeira vez em Júpiter ventos estratosféricos muito fortes )


5380: Hubble vê a mudança das estações em Saturno

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/HUBBLE

Imagens pelo Telescópio Espacial Hubble de Saturno obtidas em 2018, 2019 e 2020, à medida que o verão no norte hemisfério do planeta transita para outono.
Crédito: NASA/ESA/STScI/A. Simon/R. Roth

Imagens pelo Telescópio Espacial Hubble de Saturno obtidas em 2018, 2019 e 2020, à medida que o verão no norte hemisfério do planeta transita para outono. Crédito: NASA/ESA/STScI/A. Simon/R. Roth

O Telescópio Espacial Hubble da NASA está a dar aos astrónomos uma visão das mudanças na vasta e turbulenta atmosfera de Saturno à medida que o verão no hemisfério norte do planeta transita para outono, conforme mostrado nesta série de imagens obtidas em 2018, 2019 e 2020 (da esquerda para a direita).

“Estas pequenas mudanças anuais nas bandas coloridas de Saturno são fascinantes,” disse Amy Simon, cientista planetária do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. “À medida que Saturno se move em direcção ao outono no seu hemisfério norte, vemos as regiões polares e equatoriais a mudar, mas também vemos que a atmosfera varia em escalas de tempo muito mais curtas.” Simon é a autora principal de um artigo sobre estas observações publicado dia 11 de Março na revista The Planetary Science Journal.

“O que descobrimos foi uma ligeira mudança na cor de um ano para o outro, possivelmente na altura das nuvens e nos ventos – não é surpreendente que as mudanças não sejam enormes, pois estamos a olhar apenas para uma pequena fracção do ano de Saturno,” acrescentou Simon. “Esperamos grandes mudanças numa escala de tempo sazonal, de modo que isto está a mostrar a progressão em direcção à próxima estação.”

Os dados do Hubble mostram que de 2018 a 2020 o equador ficou 5 a 10% mais brilhante e os ventos mudaram ligeiramente. Em 2018, os ventos medidos perto do equador eram de cerca de 1600 quilómetros por hora, maiores do que aqueles medidos pela sonda Cassini da NASA durante 2004-2009, quando rondavam os 1300 km/h. Em 2019 e 2020 diminuíram de volta para as velocidades da Cassini. Os ventos de Saturno também variam com a altitude, de modo que a mudança nas velocidades medidas pode significar que as nuvens em 2018 estavam cerca de 60 quilómetros mais profundas do que as medidas durante a missão Cassini. Outras observações são necessárias para saber o que está a acontecer.

Saturno é o sexto planeta a contar do Sol e orbita a uma distância de mais ou menos 1,4 mil milhões de quilómetros da nossa estrela. Demora cerca de 29 anos terrestres a completar uma órbita, fazendo com que cada estação de Saturno tenha mais de sete anos terrestres. A Terra está inclinada em relação ao Sol, o que altera a quantidade de luz solar que cada hemisfério recebe à medida que o nosso planeta se move na sua órbita. Esta variação na energia solar é o que impulsiona as nossas mudanças sazonais. Saturno também está inclinado, de modo que à medida que as estações mudam naquele mundo distante, a mudança na luz solar pode estar a provocar algumas das suas alterações observadas.

Como Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar, Saturno é um “gigante gasoso” feito principalmente de hidrogénio e hélio, embora possa haver um núcleo rochoso bem no interior. Tempestades enormes, algumas quase tão grandes quanto a Terra, ocasionalmente surgem das profundezas da atmosfera. Como muitos dos planetas descobertos em torno de outras estrelas também são gigantes gasosos, os astrónomos anseiam aprender mais sobre como funcionam as suas atmosferas.

Saturno é o segundo maior planeta do Sistema Solar, com mais de 9 vezes o diâmetro da Terra, com mais de 50 luas e um sistema espectacular de anéis composto principalmente de água gelada. Duas destas luas, Titã e Encélado, parecem ter oceanos sob as suas crostas geladas que podem sustentar vida. Titã, a maior lua de Saturno, é a única lua no nosso Sistema Solar com uma atmosfera espessa, incluindo nuvens que fazem chover metano líquido e outros hidrocarbonetos até à superfície, formando rios, lagos e mares. Pensa-se que esta mistura de substâncias químicas seja semelhante à da Terra há milhares de milhões de anos, quando a vida surgiu. A missão Dragonfly da NASA sobrevoará a superfície de Titã, pousando em vários locais para procurar os blocos de construção primordiais da vida.

As observações de Saturno fazem parte do programa OPAL (Outer Planets Atmospheres Legacy) do Hubble. “O programa OPAL permite-nos observar cada um dos planetas exteriores com o Hubble todos os anos, permitindo novas descobertas e observando como cada planeta está a mudar ao longo do tempo,” disse Simon, investigadora principal do OPAL.

Astronomia On-line
23 de Março de 2021


5379: A maior cratera de Titã pode ser o berço perfeito para abrigar vida extraterrestre

CIÊNCIA/ASTROBIOLOGIA/SATURNO

NASA / JPL / Space Science Institute

A maior cratera de Titã, uma das mais promissores luas de Saturno, pode ser o berço perfeito para abrigar vida extraterrestre, segundo um novo estudo cujos resultados foram apresentados na Lunar and Planetary Science Conference, que decorreu nos Estados Unidos.

A comunidade científica anda há muito atenta a Titã, a maior lua de Saturno, tendo em vista a tão procurada vida extraterrestre. A nova investigação vem reforçar estudos anteriores que consideram este satélite natural promissor.

A superfície dr Titã é coberta por hidrocarbonetos orgânicos e acredita-se que exista um oceano líquido a 100 quilómetros abaixo da sua crosta gelada.

Depois de levar a cabo uma série de simulações, a equipa de especialistas concluiu que um asteróide ou cometa poderá ter caído em Titã, misturando estes dois ingredientes, num fenómeno que poderá ter produzido “uma sopa primordial para gerar vida”, tal como explicou o geólogo planetário Álvaro Penteado Crósta, citado pelo portal Science.

De acordo com os cientistas, o calor do impacto terá derretido o gelo, criando um lago na cratera que permaneceu líquido durante um milhão de anos antes de a água voltar a congelar por causa das baixas temperaturas de Titã.

Esta janela de tempo, acredita a equipa, pode ter sido suficiente para que os micróbios tivessem evoluído, aproveitando a água líquida, as molécula orgânicas e o calor do impacto. “Esta situação é muito boa para as bactérias”, explicou a equipa.

Apesar de os resultados serem animadores, existem outros investigadores, como Elizabeth Turtle, chefe da missão Dragonfly no Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, que reiteram que não há ainda “evidências sólidas” que validem este cenário. A missão, que voará rumo a Titã em breve, poderá, contudo, ajudar a resolver a questão, dando força a esta hipótese ou descartando-a.

A procura continua.

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ZAP ZAP //

Por ZAP
23 Março, 2021


5378: Cientistas descobriram como se formam as estranhas “aranhas” de Marte

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/GEOFÍSICA/MARTE

NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona

Uma equipa de investigadores do Trinity College, na Irlanda, estudou as enigmáticas “aranhas de Marte”, fornecendo a primeira evidência física de que estas características únicas podem ser formadas pela sublimação de gelo de dióxido de carbono. 

As “aranhas”, formalmente chamadas de araneiformes, são sistemas radiais de topografia negativa de aparência estranha de depressões dendríticas. Acredita-se que essas características, que não são encontradas na Terra, sejam esculpidas na superfície marciana pelo gelo seco que muda directamente de sólido para gasoso – através da sublimação – na primavera.

Ao contrário da Terra, a atmosfera de Marte compreende principalmente dióxido de carbono e, à medida que as temperaturas diminuem no inverno, este deposita-se na superfície como geada de dióxido de carbono e gelo.

A equipa do Trinity College, juntamente com colegas da Durham University e da Open University, conduziu uma série de experiências na Open University Mars Simulation Chamber, sob pressão atmosférica marciana, a fim de investigar se padrões semelhantes às aranhas marcianas se podem formar por sublimação de gelo seco.

A principal hipótese proposta para a formação de aranhas – hipótese de Kieffer – sugere que, na primavera, a luz solar penetra no gelo translúcido e aquece o terreno abaixo dele. O gelo vai sublimar da sua base, fazendo com que a pressão se acumule e, eventualmente, o gelo quebre, permitindo que o gás pressurizado escape por uma fenda no gelo.

O gás a escapar deixará para trás os padrões dendríticos observados em Marte e o material arenoso será depositado no topo do gelo na forma de uma pluma.

Para provar esta teoria, a equipa fez furos nos centros de blocos de gelo de dióxido de carbono e suspendeu-os com uma garra, acima de leitos granulares de diferentes tamanhos de grãos. Os investigadores baixaram a pressão dentro de uma câmara de vácuo para a pressão atmosférica marciana – 6 mbar – e usaram um sistema de alavanca para colocar o bloco de gelo de dióxido de carbono na superfície.

Trinity College
Lauren McKeown fez furos nos blocos de gelo

Os cientistas usaram um efeito conhecido como Efeito Leidenfrost, através do qual, se uma substância entrar em contacto com uma superfície muito mais quente do que o seu ponto de sublimação, formará uma camada gasosa ao seu redor. Quando o bloco atingiu a superfície arenosa, o dióxido de carbono passou directamente de sólido para gás e o material foi visto a escapar pelo orifício central na forma de uma pluma.

Quando o bloco era levantado, um padrão de aranha era erodido pelo gás que escapou. Os padrões de aranha eram mais ramificados quando eram usados tamanhos de grãos mais finos e, pelo contrário, eram menos ramificados quando eram usados tamanhos de grãos mais grossos.

“Esta investigação apresenta o primeiro conjunto de evidências empíricas para um processo de superfície que pode modificar a paisagem polar de Marte. A hipótese de Kieffer foi bem aceite durante mais de uma década, mas até agora, foi enquadrada num contexto puramente teórico”, disse Lauren McKeown, que liderou o estudo, em comunicado.

“As experiências mostram directamente que os padrões de aranha que observamos em Marte podem ser esculpidos pela conversão directa de gelo seco de sólido em gasoso. É empolgante porque estamos a começar a entender mais sobre como a superfície de Marte está a mudar sazonalmente”, continuou.

“Este trabalho inovador apoia o tema emergente de que o clima e as condições meteorológicas actuais em Marte têm uma influência importante não só nos processos dinâmicos da superfície, mas também em qualquer futura exploração robótica e/ou humana do planeta”, afirmou Mary Bourke, do Departamento de Geografia do Trinity College.

Este estudo pode ser usado para investigar o papel geomórfico da sublimação de dióxido de carbono na formação de outras características da superfície marciana e pode abrir caminho para investigações sobre processos de sublimação noutros corpos planetários com nenhuma ou escassa atmosfera como a lua de Júpiter, Europa, e a lua de Saturno, Encélado.

Este estudo foi publicado esta semana na revista científica Scientific Reports.

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Maria Campos Maria Campos, ZAP //

Por Maria Campos
23 Março, 2021


5376: Derretimento dos glaciares contribui para os terramotos do Alasca

CIÊNCIA/GEOLOGIA/ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS

(dr) Sam Herreid
Glaciares como o Yakutat, no Alasca, estão a derreter desde o final da Pequena Idade do Gelo

Em 1958, um terramoto de magnitude 7,8 desencadeou um deslizamento de rochas na baía de Lituya, no sudeste do Alasca, criando um tsunami. Agora, os cientistas acreditam que a perda generalizada de gelo do glaciar ajudou a preparar o terreno para o terramoto. 

Uma equipa de cientistas do Instituto Geofísico Fairbanks da Universidade do Alasca descobriu, recentemente, que a perda de gelo perto do Parque Nacional de Glacier Bay influenciou o momento e a localização dos terramotos que ocorreram naquela área durante o século passado.

De acordo com o EurekAlert, o peso do gelo faz com que a terra por baixo afunde. Quando um glaciar derrete, o solo “salta”.

Chris Rollins, principal autor do artigo científico publicado recentemente na JGR Solid Earth, explicou que existem dois componentes para a elevação: o efeito elástico, que ocorre quando a terra volta instantaneamente a levantar-se assim que a massa de gelo é removida, e o efeito prolongado do manto, que flui para cima.

Neste estudo, os investigadores relacionaram o movimento de expansão do manto com os grandes terramotos no sudeste do Alasca, um local onde os glaciares estão a derreter há mais de 200 anos.

Rollins executou modelos de movimento da terra e perda de gelo desde 1770 e encontrou uma correlação subtil, mas inconfundível, entre terramotos e recuperação da terra.

Quando os cientistas combinaram os mapas de perda de gelo e tensão de cisalhamento com registos sísmicos de 1920, descobriram que a maioria dos grandes terramotos estava relacionada com a tensão da recuperação de longo prazo da terra.

Segundo a equipa, a maior quantidade de stress da perda de gelo ocorreu perto do epicentro exacto do terramoto de 1958, que causou o tsunami da Baía de Lituya.

Apesar de o derretimento dos glaciares não ser a causa directa dos terramotos, o estudo mostra que influencia o momento e a gravidade dos eventos sísmicos.

Por Liliana Malainho
23 Março, 2021


5375: Fortaleza de Berenike revela que uma erupção vulcânica pode ter forçado antigos egípcios a abandonar a cidade

CIÊNCIA/ARQUEOLOGIA/VULCÕES

S.E. Sidebotham / Antiquity

Manter o acesso a água doce não poluída era muito valioso para qualquer cultura antiga. Uma equipa de arqueólogos, que explorou um poço de água no antigo Egipto, descobriu evidências de que uma cidade costeira foi abandonada há mais de 2.000 anos, quando a nascente de água doce secou.

Há mais de 2.000 anos, os antigos egípcios abandonaram uma cidade costeira depois de terem deixado de ter acesso a água potável. De acordo com a equipa, uma grande erupção vulcânica, possivelmente do outro lado do mundo, pode ter desencadeado uma forte seca na região.

Segundo o New Scientist, os arqueólogos têm escavado Berenike, na costa do Mar Vermelho do Egipto, desde 1994. A cidade foi fundada entre 275 e 260 a.C., mas foi temporariamente abandonada entre 220 e 200 a.C., antes de ter sido repovoada durante muitos séculos.

Depois de o Egipto ter sido anexado pelo Império Romano em 30 a.C., Berenike tornou-se o porto mais meridional do império. Era “uma espécie de combinação de cidade e base militar”, explicou Marek Woźniak, do Instituto de Culturas Mediterrâneas e Orientais de Varsóvia, na Polónia.

Juntamente com James Harrell, da Universidade de Toledo, Woźniak encontrou um poço embutido no chão que acumula água até hoje.

Os arqueólogos acreditam que o poço terá secado entre 220 e 200 a.C.. A areia, que acabou por tapá-lo, continha duas moedas de bronze que datam das décadas anteriores a 199 a.C.. Numa outra parte da fortaleza, a equipa encontrou alguns artefactos da época, o que sugere que Berenike terá sido abandonada.

Woźniak acredita que um período de seca atingiu a região durante vários anos e fez com que o poço secasse. Segundo o artigo científico, publicado no dia 19 de Março na Antiquity, a causa mais provável é uma erupção vulcânica.

Um estudo de 2017, liderado por Jennifer Marlon da Universidade de Yale, descobriu que, em 209 a.C., uma erupção vulcânica libertou muitos aerossóis de sulfato na atmosfera da Terra, fazendo com que as chuvas de verão do Nilo diminuíssem. A falta de chuva pode explicar a seca do poço, que pode ter incentivado os moradores a abandonarem a cidade.

Não está claro que vulcão terá sido o responsável, mas Woźniak e Harrell colocam quatro hipóteses em cima da mesa: Popocatéptl no México, Pelée na ilha de Martinica nas Pequenas Antilhas, Tsurumi ou Hakusan, ambas no Japão.

Por Liliana Malainho
23 Março, 2021


5373: Via Láctea e Andrómeda vão entrar numa dança cósmica (e dar à luz a Milkomeda)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger / NASA, ESA

Daqui a 4,3 mil milhões de anos, a Via Láctea e a Andrómeda vão aproximar-se de tal forma que vão acabar por formar uma grande galáxia elíptica. Segundo os astrónomos, os braços espirais vão mesmo desaparecer.

Os buracos negros super-massivos nos centros da Via Láctea e da Andrómeda estão condenados a uma dança cósmica daqui a 4,3 mil milhões de anos.

Segundo a Science News, os astrónomos já sabiam há muito tempo que Andrómeda estava em rota de colisão com a nossa galáxia, mas muito pouco se sabia sobre o que poderia implicar este processo. Simulações recentes desvendaram um pouco do que irá acontecer.

As galáxias vão aproximar-se uma da outra daqui a 4,3 mil milhões de anos e aglutinar-se numa galáxia elíptica gigante, chamada Milkomeda, em 10 mil milhões de anos.

A simulação revelou que os buracos negros vão começar a orbitar-se mutuamente e colidir ao fim de 17 milhões de anos. Pouco antes de os buracos negros colidirem, vão irradiar ondas gravitacionais com a potência de 10 quintilhões de sóis.

A estimativa da equipa para a data de fusão da Milkomeda “é um pouco mais longa do que as descobertas de outras equipas”, disse Roeland van der Marel, astrónomo do Space Telescope Science Institute, em Baltimore, que não esteve envolvido na investigação.

No entanto, este resultado pode ser derivado da incerteza na medição da velocidade da Andrómeda. Os dados mais recentes sugerem que se aproxima da Terra a cerca de 116 quilómetros por segundo (km/s).

O artigo científico, submetido no dia 22 de Fevereiro, está disponível no arXiv.

Por Liliana Malainho
22 Março, 2021


5372: Vários animais marinhos nadam misteriosamente em círculos

CIÊNCIA/BIOLOGIA

kris-mikael.krister / Flickr

Cientistas perceberam que, por razões que ainda não conseguiram entender muito bem, vários animais marinhos partilham um comportamento muito comum: nadar em círculos. 

“Descobrimos que uma grande variedade da mega-fauna marinha exibe um comportamento circular semelhante, no qual os animais circulam consecutivamente a uma velocidade relativamente constante mais do que duas vezes”, disse Tomoko Narazaki, biólogo marinho da Universidade de Tóquio e autor principal do estudo, citado pelo site Science Alert.

Os investigadores notaram este misterioso comportamento pela primeira vez em tartarugas-verdes. Mas depois perceberam que não estavam sozinhas: baleias, tubarões e pinguins também mostraram mais ou menos os mesmos movimentos circulares.

Para chegar a estas conclusões, a equipa controlou os movimentos de 19 animais, incluindo espécimes do tubarão-tigre, do pinguim-rei, do lobo-marinho-antárctico, da baleia-bicuda-de-cuvier e do tubarão-baleia.

Mas porque é que estes animais fazem isto? Apesar de à primeira vista podermos pensar que nadar em linha recta seria o mais eficiente (e é, quando se trata de poupar energia), a verdade é que num imenso oceano isso pode significar perder a próxima refeição.

Segundo o mesmo site, alguns destes movimentos circulares foram registados em zonas onde os animais normalmente procuram por alimento. Por exemplo, quatro tubarões-tigre na costa do Havai nadaram em círculos até 30 vezes e desceram cerca de 130 metros até aos seus locais de alimentação.

No entanto, os lobos-marinhos-antárcticos nadaram em círculos sobretudo durante o dia, embora se alimentassem mais à noite; enquanto um grupo de pinguins-rei o fazia principalmente na superfície, entre mergulhos profundos para recolher comida.

Ou seja, este comportamento pode ter mais do que um motivo, para além da comida. Os rituais de acasalamento podem ser outra explicação, tendo em conta que um tubarão-tigre macho foi visto a tentar cortejar uma fêmea ao nadar em círculos à sua volta.

Porém, para Narazaki, cujo estudo foi publicado a 18 de Março na revista científica iScience, a descoberta mais surpreendente foi ver algumas tartarugas a nadar em círculos enquanto se aproximavam das praias onde iam desovar.

Uma das tartaruga rastreadas pelos investigadores, por exemplo, circulou 76 vezes num único dia e 37 vezes no seguinte, seleccionando a direcção correta para nadar depois de uma intensa deliberação.

Este comportamento fez a equipa pensar que também pode desempenhar algum tipo de papel na navegação destes animais. O seu palpite é que as tartarugas em migração podem nadar em círculos para detectar gradientes nos campos magnéticos da Terra, que usam para navegar pelos oceanos e encontrar o caminho até casa.

Conclusão: provavelmente não há apenas uma resposta para este mistério aquático. Nas próximas pesquisas, os cientistas querem examinar os movimentos dos animais em relação ao seu estado interno e às condições ambientais para tentar obter mais respostas.

ZAP ZAP //

Por ZAP
21 Março, 2021


5371: Pedregulhos (e misteriosas riscas gigantes) na Etiópia desvendam mistério sobre a Idade do Gelo

CIÊNCIA/GEOLOGIA

Alexander R. Groos

Uma equipa de investigadores da Universidade de Berna, na Suíça, conseguiram demonstrar um forte arrefecimento local nos trópicos durante o último período glacial, com base nas flutuações dos glaciares e grandes riscas em pedras nas terras altas da Etiópia.

Como impulsionadores da circulação atmosférica e oceânica global, os trópicos desempenham um papel central na compreensão das mudanças climáticas passadas e futuras. As simulações do clima global e as reconstruções da temperatura do oceano em todo o mundo indicam que o arrefecimento nos trópicos durante o último período glacial, que começou há cerca de 115 mil anos, foi muito mais fraco do que na zona temperada e nas regiões polares.

Contudo, a hipótese de isto se aplicar também às altas montanhas tropicais da África Oriental e noutros lugares é questionada com base em estudos paleo-climáticos, geológicos e ecológicos em altitudes elevadas.

Uma equipa de investigadores, liderada por Alexander Groos, Heinz Veit – ambos do Instituto de Geografia – e Naki Akçar – do Instituto de Ciências Geológicas – da Universidade de Berna, em colaboração com colegas da ETH Zurique, da Universidade de Marburg e da Universidade de Ankara, usou as Terras Altas da Etiópia como local de teste para investigar a extensão e o impacto do arrefecimento regional nas montanhas tropicais durante o último período glacial.

“As montanhas da Etiópia actualmente não estão cobertas por gelo, apesar da sua elevação de mais de quatro mil metros”, explicou Groos, em comunicado. “As morenas e outras formas de terra, no entanto, atestam o facto de que estas montanhas tinham gelo durante o último período glaciar”.

Pedregulhos de morena nas montanhas Bale e Arsi foram mapeados, amostrados no campo e posteriormente datados usando o isótopo de cloro 36Cl para determinar com precisão a extensão e o tempo das glaciações anteriores.

Os cientistas tiveram uma surpresa. “Os nossos resultados mostram que os glaciares nas montanhas do sul da Etiópia atingiram a sua extensão máxima há entre 40 mil e 30 mil anos, vários milhares de anos antes do que noutras regiões montanhosas na África Oriental e em todo o mundo”, explicou o Groos.

No total, os glaciares nas terras altas do sul cobriam uma área de mais de 350 quilómetros durante o seu máximo. Além do arrefecimento de pelo menos 4ºC a 6°C, os extensos planaltos vulcânicos acima de quatro mil metros favoreceram o desenvolvimento de glaciação nesta magnitude.

Os cientistas obtiveram percepções importantes comparando as flutuações dos glaciares nas Terras Altas da Etiópia com os das montanhas mais altas do Leste Africano e arquivos climáticos do Grande Vale do Rift Africano.

“As comparações cruzadas mostram que as montanhas tropicais na África Oriental sofreram um arrefecimento mais pronunciado do que as planícies circundantes”, concluiu Groos. “Além disso, os resultados sugerem uma resposta não uniforme dos glaciares e calotas polares da África Oriental às mudanças climáticas durante o último período glacial, o que pode ser atribuído a diferenças regionais na distribuição da precipitação e relevo das montanhas, entre outros factores”.

As estranhas “riscas” gigantes

Durante o trabalho de campo no planalto central de Sanetti, nas montanhas Bale, os cientistas também encontraram faixas de pedra gigantescas de até mil metros de comprimento, 15 de largura e dois de profundidade fora da área da antiga calota polar.

“A existência destas riscas de pedra num planalto tropical surpreendeu-nos, já que os chamados acidentes geográficos periglaciais dessa magnitude eram anteriormente conhecidos apenas na zona temperada e regiões polares e estão associados a temperaturas do solo em torno do ponto de congelamento“, disse Groos.

Alexander R. Groos / Digital Globe Foundation

No entanto, a temperatura média do solo no Planalto Sanetti é de cerca de 11ºC.

As grandes rochas e colunas de basalto que compõem as faixas de pedra originalmente vieram de formações rochosas fortemente erodidas e tampões vulcânicos.

Os investigadores presumem que as faixas de pedra formaram-se durante o último período glacial através da classificação natural das rochas previamente distribuídas de forma caótica durante o congelamento e descongelamento periódico do solo próximo à antiga calota de gelo.

No entanto, isso teria exigido uma queda na temperatura média do solo de pelo menos 11°C e na temperatura média do ar de pelo menos 7°C.

Os investigadores alertam que esse eventual arrefecimento sem precedentes deve ser demonstrado por estudos futuros noutras regiões montanhosas tropicais.

Este estudo foi publicado este mês nas revistas científicas Science Advances and Earth Surface Dynamics.

Por Maria Campos
22 Março, 2021


5370: Há uma espécie ameaçada de pássaro australiano a “esquecer-se” da sua própria melodia

CIÊNCIA/BIOLOGIA

Val-birds / Flickr
Anthochaera phrygia

A espécie Anthochaera phrygia, uma ave característica do sudeste da Austrália e ameaçada de extinção, está a perder a sua “cultura musical”.

Uma investigação levada a cabo por cientistas da Universidade Nacional da Austrália descobriu que os Anthochaera phrygia estão a “esquecer” as suas melodias porque há poucos pássaros mais velhos para as ensinar às gerações futuras.

Estes pássaros de manchas amarelas e pretas aprendem os cantos territoriais com outros pássaros mais velhos. Quando as populações são já muito pequenas, não restam quase aves nenhumas para que os mais jovens possam aprender, explica a Nature.

A perda de habitat desde a década de 1950 reduziu tanto a população que, actualmente, existem apenas entre 300 a 400 pássaros em estado selvagem. A equipa, liderada por Ross Crates, localizou mais de 100 machos e gravou o canto das aves para, mais tarde, o comparar com registos históricos.

Segundo o estudo, publicado no dia 17 de Março na Proceedings of the Royal Society B, 27% dos machos cantaram melodias que diferiam das melodias típicas, enquanto que cerca de 12% recorreram ao canto de outras espécies de pássaros.

Como a perda de habitat e a competição entre pássaros maiores ameaçam Anthochaera phrygia, os cientistas defendem que a perda da sua “cultura musical” pode acelerar o seu declínio. A espécie é já classificada como “criticamente ameaçada” pelo Grupo do Meio Ambiente, Energia e Ciência (EES) do Governo de Nova Gales do Sul.

Citado pela CBS, Carl Safina, ecologista da Stony Brook University que não participou no estudo, disse que “temos de estar cientes da importância de preservar o canto dos pássaros – é possível ter uma população que ainda é geneticamente viável, mas não é viável em termos de transmissão de conhecimento cultural”.

“Alguns elementos do que esses pássaros precisam fazer para sobreviver não são instintivos, mas sim aprendido”, frisou.

A equipa da universidade australiana já começou a ajudar os pássaros mais jovens, em programas de reprodução em cativeiro, a aprender as suas próprias notas musicais, reproduzindo gravações de machos a cantar.

Por Liliana Malainho
22 Março, 2021


5369: Afinal, o famoso “rapaz da Gran Dolina” era uma rapariga

CIÊNCIA/ANTROPOLOGIA/PALEONTOLOGIA

(dr) Tom Björklund / CENIEH
Afinal, o famoso “rapaz da Gran Dolina” era uma rapariga

Uma análise aos dentes do famoso fóssil de Atapuerca, em Espanha, revelou que este rapaz era, na verdade, uma rapariga.

O “rapaz da Gran Dolina”, como é conhecido, é um dos fósseis mais emblemáticos da Serra de Atapuerca, no norte de Espanha. Pertence à espécie Homo antecessor e os seus restos mortais foram descobertos durante uma escavação em 1994. Mas agora, conta o jornal espanhol ABC, uma análise aos seus dentes revelou que se tratava, na verdade, de uma rapariga.

Segundo o diário, esta não é a primeira vez que se fica a saber o sexo de um Homo antecessor. No ano passado, uma análise das proteínas presentes no esmalte de um pequeno fragmento de um dente revelou que pertencia a um indivíduo do sexo masculino.

No entanto, desconhecia-se este dado nos dois fósseis mais famosos destes hominídeos: o chamado indivíduo H1, a partir do qual se definiu a própria espécie, e o indivíduo H3, conhecido até agora como o “rapaz da Gran Dolina”.

Como fazer a análise das proteínas implicaria destruir os fósseis, Cecilia García Campos, a líder desta nova pesquisa e investigadora do grupo de Antropologia Dentária do Centro Nacional de Investigação sobre a Evolução Humana (CENIEH), decidiu abordar a questão de outra forma.

(dr) Cecilia García Campos
Os dentes do indivíduo H1

Em primeiro lugar, fez uma análise dos tecidos dentários de uma amostra da população actual e conseguiu atribuir, com uma taxa de sucesso de 92,3%, o sexo de cada indivíduo. Por sua vez, os fósseis H1 e H3 foram analisados ​​de forma segura com recurso à micro-tomografia computorizada (microCT), o que permitiu fazer uma reconstrução 3D dos dentes e observar a dentina, o volume das raízes, o esmalte e outros detalhes.

De acordo com o ABC, os resultados mostraram diferenças comparáveis ​​às observadas entre os homens e as mulheres dos dias de hoje, o que permitiu à equipa afirmar com segurança duas coisas: o H1 era do sexo masculino (algo que já se suspeitava devido ao seu tamanho e outras características) e o H3 era do sexo feminino.

Os investigadores estimam que esta jovem teria entre nove e 11 anos quando morreu e certo é que foi vítima de canibalismo, uma prática que seria comum naquela altura.

É o caso de canibalismo mais antigo e mais bem documentado até agora”, afirmou ao jornal o paleoantropólogo José María Bermúdez de Castro, que é também vice-presidente da Fundação Atapuerca.

O novo estudo foi publicado, a 16 de Março, na revista científica Journal of Anthropological Sciences.

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Por ZAP
22 Março, 2021


5366: Grande asteróide aproxima-se da Terra, a mais de 2 milhões de quilómetros

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/ASTERÓIDES

“Não há risco de colisão com o nosso planeta”, assegura a agência espacial norte-americana. Chamado “2001 FO32” e medindo menos de um quilómetro de diâmetro, ele girará a 124.000 km/h, “mais rápido que a maioria dos asteróides” passando perto da Terra, de acordo com a NASA.

Asteróides são corpos rochosos com órbita definida em redor do Sol
© D.R.

O maior asteróide aproximar-se da Terra em 2021 passará neste Domingo, porém a cerca de dois milhões de quilómetros de distância, sem qualquer risco de colisão. Mas o evento permitirá que os astrónomos estudem o objecto celestial.

Chamado “2001 FO32” e medindo menos de um quilómetro de diâmetro, gira a 124.000 km/h, “mais rápido que a maioria dos asteróides” passando perto da Terra, de acordo com a NASA.

O corpo rochoso deve passar pelo ponto mais próximo do nosso planeta neste domingo às 16h02 GMT . Estará então a 2.016.158 km da Terra, ou cerca de cinco vezes a distância Terra-Lua.

“Não há risco de colisão com o nosso planeta”, assegura a agência espacial norte-americana. Sua trajectória é, de facto, “suficientemente conhecida e regular” para descartar qualquer perigo, garantem os especialistas do Observatório Paris-PSL.

O grande corpo rochoso é, no entanto, classificado como “potencialmente perigoso”, como todos os asteróides cuja órbita é inferior a 19,5 vezes a distância Terra-Lua e cujo diâmetro é superior a 140 metros.

Interesse científico

Esta categoria é “incansavelmente procurada por astrónomos de todo o mundo para fazer um inventário o mais exaustivo possível”, salienta o Observatório, recordando que o primeiro – e maior – asteróide, Ceres, foi descoberto em 1801.

O asteroide “2001 FO32” foi observado pela primeira vez em 2001 e tem sido objecto de estreita vigilância desde então. Pertence à família “Apollo” de asteróides próximos da Terra, que circundam o Sol em pelo menos um ano e podem cruzar a órbita terrestre.

“Actualmente, pouco se sabe sobre este objecto, então esta passagem próxima nos dá uma oportunidade incrível de aprender muito”, disse Lance Benner, cientista do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA, do qual depende o Centro de Estudos de Objectos Próximos à Terra (CNEOS).

De acordo com o CNEOS, “astrónomos amadores no hemisfério sul e em baixas latitudes no norte devem ser capazes de vê-lo”.

“Teremos que esperar até escurecer e armar-nos com um bom telescópio de pelo menos 20 centímetros de diâmetro”, precisou à AFP Florent Delefie, do Observatório de Paris.

“Devemos ver um ponto branco a mover-se como um satélite“, acrescentou o astrónomo.

A trajectória nada tem a ver com a das estrelas cadentes, que são asteróides pequenos que formam uma linha luminosa que divide o céu em uma fracção de segundo.

Nenhum dos grandes asteróides listados tem chance de colidir com a Terra no próximo século.

Diário de Notícias
DN / AFP
21 Março 2021 — 13:28

(artigo relacionado: The largest asteroid of the year will swing by Earth on Sunday. But don’t worry)


5363: Descobertas bactérias desconhecidas na Estação Espacial Internacional

CIÊNCIA/MICROBIOLOGIA/EEI

NASA/Roscosmos
Estação Espacial Internacional

Cientistas descobriram quatro estirpes de bactérias que vivem em vários locais da Estação Espacial Internacional (EEI), três das quais eram, até agora, completamente desconhecidas para a ciência.

De acordo com o site Science Alert, três das quatro estirpes foram isoladas em 2015 e em 2016: uma foi encontrada num painel superior das estações de pesquisa da EEI, a segunda foi encontrada na Cúpula, a terceira na superfície da mesa de jantar e a quarta num antigo filtro HEPA devolvido à Terra em 2011.

As quatro pertencem a uma família de bactérias encontradas no solo e na água doce, estando envolvidas na fixação de azoto e no crescimento das plantas (podendo também ajudar a evitar os seus patógenos).

Apesar de poder parecer estranho encontrar bactérias do solo na longínqua Estação Espacial Internacional, a verdade é que há uma razão muito simples por detrás disto: há vários anos que os astronautas que lá vivem cultivam alimentos.

Uma das estirpes – a que foi encontrada no filtro HEPA – foi identificada como uma espécie conhecida chamada Methylorubrum rhodesianum. As outras três foram sequenciadas e descobriu-se que pertencem à mesma espécie, que nunca tinha sido identificada, e foram denominadas IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 e IIF4SW-B5.

Sabendo que estes micro-organismos podem sobreviver às duras condições da EEI, os cientistas fizeram uma análise genética às quatro estirpes para procurar genes que possam ser usados para ajudar a promover o crescimento das plantas.

A equipa descobriu que uma delas – a IF7SW-B2T – continha genes promissores relativamente a esta questão, incluindo um gene para uma enzima essencial para a citocinina, que promove a divisão celular em raízes e rebentos.

O estudo foi publicado, esta segunda-feira, na revista científica Frontiers in Microbiology.

ZAP ZAP //

Por ZAP
21 Março, 2021


5362: Cientistas criam laser que detecta objectos escondidos a mais de um quilómetro de distância

CIÊNCIA/FÍSICA

(CC0/PD) SD-Pictures / Pixabay

Uma equipa de investigadores desenvolveu uma nova técnica que permite detectar objectos a um quilómetro de distância com a ajuda de um laser.

Uma equipa de cientistas da University of Science and Technology of China instalou um emissor de laser no seu campus universitário, em Xangai, e escondeu um manequim atrás de uma parede no interior de um apartamento a 1,43 quilómetros de distância.

Depois, os cientistas projectaram um laser pulsado em direcção ao edifício, que se espalhou por várias direcções. Algumas das partículas de luz (fotões) foram reflectidas no manequim, enquanto outras se deslocaram para o sensor localizado perto do emissor do laser.

Segundo o South China Morning Post, os fotões que atingiram o manequim foram reflectidos de volta na parede, sendo espelhados novamente até chocarem com o sensor.

Ao analisar a duração da viagem da luz ao ser reflectida na parede pela primeira vez, os cientistas foram capazes de calcular a distância de cada parte do manequim em relação à parede. Além disso, conseguiram também reconstruir uma imagem tridimensional com a ajuda de um algoritmo.

Derivar a posição do objecto oculto a partir do tempo de viagem de um fotão só é possível porque a velocidade da luz é constante. Esta nova técnica foi denominada como fora da linha de visão (non-line-of-sight ou NLOS).

Antes desta nova técnica, era possível detectar objectos escondidos de modo parcial ou total se estivessem a poucos metros de distância, uma vez que, ao atravessar longos percursos, a luz teria uma maior probabilidade de ser afectada por outras luzes e partículas.

Para solucionar o problema, a equipa de cientistas construiu o emissor de laser e o sensor utilizando telescópios diferentes. Desta forma, limitou a interferência de sinal entre eles e impediu que a luz do ambiente se misturasse com as partículas de luz do laser.

Wu Cheng, um dos autores do artigo publicado recentemente na PNAS, disse que esta técnica poderia ser utilizada para ajudar automóveis autónomos a detectar outros veículos e pedestres atrás de edifícios, por exemplo. Da mesma forma, na área da segurança, poderia ser útil a localizar reféns em áreas com muitas divisões.

Por Liliana Malainho
20 Março, 2021


5361: Plantas fósseis (perfeitamente) preservadas indicam que a Gronelândia esteve sem gelo num período recente

CIÊNCIA/GEOLOGIA/GEOQUÍMICA

Mark Garten / UN Photo
Icebergs em Ilulissat Icefjord, Gronelândia

Durante uma operação militar secreta, no decorrer da Guerra Fria, foi recolhida uma amostra de solo congelado que mais tarde acabou por revelar um segredo inesperado: plantas que podem ter um milhão de anos, mas que estão tão bem preservadas que “parecem que morreram ontem”. A descoberta pode fornecer novos detalhes sobre a Gronelândia.

Os cientistas do Exército dos EUA desenterraram o núcleo de gelo no noroeste da Gronelândia em 1966, no âmbito do do Projecto Iceworm, uma missão secreta que tinha como objectivo construir uma base subterrânea, onde os americanos conseguiriam estariam mais perto os movimentos estratégicos da União Soviética.

O Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA começou a construir Camp Century em 1959, e os cientistas supervisionaram a extracção de um núcleo de gelo que media cerca de 3,4 metros de uma profundidade.

No entanto, o projecto Iceworm acabou por fracassar, por isso a base foi abandonada e o núcleo de gelo ficou esquecido num refrigerador na Dinamarca até ser redescoberto em 2017.

Em 2019, os cientistas investigaram o núcleo e descobriram fragmentos de plantas fossilizadas que podem ter florescido no local há mais de um milhão de anos.

O que isso significa?

“Encontrar os fósseis foi totalmente inesperado “, disse Andrew Christ, autor do novo estudo. O cientista contou ao Live Science que quando a equipa analisou o solo congelado conseguiu observar “coisinhas pretas” a flutuar na água, sendo que quando as analisou com o microscópico percebeu que eram plantas que “pareciam ter morrido ontem”.

Dorothy Peteet, Columbia University / Andrew Christ / UVM
Plantas fósseis foram preservadas debaixo do gelo da Gronelândia

Segundo o investigador, as plantas apenas podem ter crescido na Gronelândia se a camada de gelo tivesse praticamente desaparecido.

Com base nas taxas de isótopos, os autores do estudo perceberam que o solo – e as plantas que nele cresceram – viram a luz solar pela última vez há cerca de um milhão de anos, o que os leva a acreditar que “tínhamos um noroeste da Gronelândia sem gelo naquele período”, referiu Christ.

Com base em registos geológicos e na geoquímica oceânica, os cientistas afirmam que a actual camada de gelo da Gronelândia persistiu com o mesmo tamanho durante 2,6 milhões de anos.

No entanto, as novas descobertas indicam que o gelo desapareceu quase inteiramente da Gronelândia durante pelo menos um período no congelamento profundo mais recente, apresentando um limite até então desconhecido para a estabilidade do manto de gelo.

Actualmente, acredita-se que a cobertura de gelo da Gronelândia tenha quase 3 milhões de anos, mas os pequenos fragmentos da planta indicam o contrário, mostrando que em algum momento, nos últimos milhões de anos, grande parte da Gronelândia esteve livre de gelo. Nos dias de hoje, grande parte da Gronelândia é coberta por uma manta de gelo que se estende por 1,7 milhão de quilómetros quadrados.

Se a nova pesquisa for confirmada, e a maior parte do gelo da Gronelândia realmente desapareceu há relativamente pouco tempo, esse não é um bom sinal para a estabilidade da sua camada de gelo actual em resposta às mudanças climáticas causadas pelo homem.

De recordar que caso o gelo da Gronelândia derreta, os níveis do mar podem subir cerca de 7 metros, alertou a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) em 2019.

Esta situação seria capaz de inundar cidades costeiras em todo o mundo, explicaram os investigadores no novo estudo, publicado a 15 Março na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Por Ana Isabel Moura
20 Março, 2021


5357: Cientistas determinam origem de estranho objecto interestelar

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta pintura por William K. Hartmann, cientista sénior emérito do PSI (Planetary Science Institute) em Tucson, no estado norte-americano do Arizona, tem por base uma comissão de Michael Belton e mostra uma ilustração do objecto ‘Oumuamua como um disco em forma de panqueca.
Crédito: William Hartmann

Em 2017, foi descoberto o primeiro objecto interestelar no nosso Sistema Solar por meio do observatório astronómico Pan-STARRS no Hawaii. Foi denominado ‘Oumuamua, que significa “batedor” ou “mensageiro” em havaiano. O objecto era como um cometa, mas com características estranhas o suficiente para desafiar a classificação.

Dois astrofísicos da Universidade Estatal do Arizona, Steven Desch e Alan Jackson, decidiram explicar as características estranhas de ‘Oumuamua e determinaram que é provavelmente um pedaço de um planeta semelhante a Plutão de outro sistema solar. Os seus achados foram publicados recentemente num par de artigos da revista AGU Journal of Geophysical Research: Planets.

“Em muitos aspectos, ‘Oumuamua parecia-se com um cometa, mas era suficientemente peculiar noutros para que a sua natureza permanecesse um mistério, e as especulações eram abundantes,” disse Desch.

A partir de observações do objecto, Desch e Jackson determinaram várias características do objecto que diferiam do que era esperado de um cometa.

Em termos de velocidade, o objecto entrou no Sistema Solar a uma velocidade um pouco mais baixa do que o esperado, indicando que não deverá ter viajado pelo espaço interestelar durante mais de mil milhões de anos. Em termos de tamanho, a sua forma de panqueca também era mais achatada do que qualquer outro objecto conhecido do Sistema Solar.

Também observaram que embora o objecto tenha adquirido um leve empurrão para longe do Sol (um “efeito de foguete” comum em cometas à medida que a luz solar vaporiza os gelos de que são feitos), o impulso foi mais forte do que podia ser explicado. Finalmente, o objecto carecia de escape gasoso detectável, que geralmente é representado visivelmente pela cauda de um cometa. No geral, o objecto era muito parecido com um cometa, mas diferente de qualquer cometa já observado no Sistema Solar.

Desche e Jackson levantaram a hipótese de que o objecto era feito de gelos diferentes e calcularam a rapidez com que esses gelos se sublimariam (passando de sólido para gás) à medida que ‘Oumuamua passava pelo Sol. A partir daí, calcularam o efeito de foguete, a massa, a forma do objecto e a reflectividade dos gelos.

“Foi um momento emocionante para nós,” disse Desch. “Percebemos que um pedaço de gelo seria muito mais reflectivo do que se assumia, o que significava que poderia ser mais pequeno. O mesmo efeito de foguete daria a ‘Oumuamua um impulso maior, maior do que os cometas geralmente têm.”

Desche e Jackson encontraram um gelo em particular – azoto sólido – que fornecia uma correspondência exacta para todas as características do objecto simultaneamente. E dado que o azoto gelado pode ser visto à superfície de Plutão, é possível que um objecto semelhante a um cometa seja feito do mesmo material.

“Sabíamos que tínhamos acertado na ideia quando concluímos o cálculo de qual o albedo (quão reflectivo é o corpo) faria o movimento de ‘Oumuamua corresponder às observações,” disse Jackson. “Esse valor acabou sendo o mesmo que observamos na superfície de Plutão ou de Tritão, corpos cobertos por azoto gelado.”

Então calcularam o ritmo a que os pedaços de gelo de azoto teriam sido arrancados das superfícies de Plutão e corpos semelhantes no início da história do nosso Sistema Solar. E calcularam a probabilidade de pedaços de azoto gelado de outros sistemas solares alcançarem o nosso.

“Provavelmente foi arrancado da superfície por um impacto há 500 milhões de anos e expulso do seu sistema natal,” disse Jackson. “Ser composto por azoto gelado também explica a forma invulgar de ‘Oumuamua. Conforme as camadas externas de gelo de azoto evaporavam, a forma do corpo ter-se-ia tornado progressivamente mais achatada, assim como um sabão quando as camadas externas são removidas com o uso.”

Poderia ‘Oumuamua ser tecnologia alienígena?

Embora a natureza cometária de ‘Oumuamua tenha sido rapidamente reconhecida, a incapacidade de a explicar imediatamente em detalhe levou à especulação de que se tratava de uma peça de tecnologia alienígena, como no livro publicado recentemente “Extraterrestrial: The First Signs of Intelligent Life Beyond Earth” por Avi Loeb da Universidade de Harvard.

Isto gerou um debate público sobre o método científico e sobre a responsabilidade dos cientistas em não tirar conclusões precipitadas.

“Todos nós estamos interessados em extraterrestres, e era inevitável que este primeiro objecto de fora do Sistema Solar fizesse as pessoas pensarem neles,” disse Desch. “Mas é importante, na ciência, não tirar conclusões precipitadas. Foram necessários dois ou três anos para descobrir uma explicação natural – um pedaço de azoto gelado – que corresponda a tudo o que sabemos sobre ‘Oumuamua. Isto não é muito tempo na ciência, e demasiado cedo para dizer que se esgotaram todas as explicações naturais.”

Embora não existam evidências de que seja tecnologia alienígena, como fragmento de um planeta parecido com Plutão, ‘Oumuamua forneceu aos cientistas uma oportunidade especial de olhar para os sistemas exo-solares de uma forma que não podiam antes. À medida que mais objectos como ‘Oumuamua são encontrados e estudados, os cientistas podem continuar a expandir a nossa compreensão de como são os outros sistemas planetários e as maneiras pelas quais são parecidos ou diferentes do nosso próprio Sistema Solar.

“Esta investigação é empolgante porque provavelmente resolvemos o mistério de ‘Oumuamua e podemos identificá-lo razoavelmente como um pedaço de um ‘exo-Plutão’, um planeta parecido a Plutão noutro sistema solar,” explicou Desch. “Até agora, não havia como saber se outros sistemas solares tinham planetas semelhantes a Plutão, mas agora já vimos um pedaço de um a passar pela Terra.”

Desch e Jackson esperam que futuros telescópios, como o Observatório Vera Rubin (também chamado LSST, “Large Synoptic Survey Telescope”) no Chile, sejam capazes de fazer levantamentos regulares de todo o céu meridional, que possam começar a encontrar ainda mais objectos interestelares que eles e outros cientistas possam usar para testar ainda mais as suas ideias.

“Espera-se que mais ou menos ao longo da próxima década possamos obter estatísticas sobre quais os tipos de objectos que passam pelo Sistema Solar e se pedaços de azoto são raros ou comuns como calculámos,” disse Jackson. “De qualquer forma, deveremos ser capazes de aprender muito sobre outros sistemas solares e se passaram pelos mesmos tipos de histórias colisionais que o nosso.”

Astronomia On-line
19 de Março de 2021


5351: Medidos pela primeira vez em Júpiter ventos estratosféricos muito fortes

CIÊNCIA/ESO/ASTRONOMIA

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é um parceiro, uma equipa de astrónomos mediu directamente e pela primeira vez ventos na atmosfera intermédia de Júpiter. Ao analisar o resultado da colisão de um cometa em 1994, os investigadores descobriram ventos muito fortes, com velocidades de até 1450 km/hora, perto dos pólos de Júpiter, o que pode apontar para o que a equipa descreveu como um “monstro meteorológico único no nosso Sistema Solar”.

Júpiter é famoso pelas suas distintas bandas vermelhas e brancas: nuvens serpenteantes de gás em movimento que os astrónomos usam tradicionalmente para seguir os ventos na baixa atmosfera de Júpiter. Os cientistas observam também brilhos intensos, as chamadas auroras, perto dos pólos do planeta gigante, que parecem estar associadas a ventos fortes na atmosfera superior. No entanto, e até agora, os investigadores nunca tinham medido de forma directa padrões de vento entre estas duas camadas atmosféricas, i.e., na estratosfera.

Medir velocidades do vento na estratosfera de Júpiter usando as técnicas normais de seguimento das nuvens é impossível devido à ausência de nuvens nesta parte da atmosfera. No entanto, e com a ajuda do cometa Shoemaker-Levy 9, que colidiu com o gigante gasoso de forma espectacular em 1994, os astrónomos tiveram a oportunidade de fazer estas medições utilizando uma técnica alternativa. O impacto deste cometa no planeta deu origem a novas moléculas na estratosfera de Júpiter, as quais se têm estado a movimentar com os ventos desde essa altura.

Esta imagem, obtida pelo telescópio MPG/ESO de 2,2 metros e pelo instrumento IRAC, mostra a colisão do cometa Shoemaker–Levy 9 em Júpiter em Julho de 1994.
Créditos: ESO

Uma equipa de astrónomos, liderada por Thibault Cavalié do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux em França, seguiu uma dessas moléculas — cianeto de hidrogénio (HCN) — para medir directamente “jactos” estratosféricos em Júpiter. Os cientistas usam a palavra “jacto” para se referirem a bandas estreitas de ventos na atmosfera, tal como as correntes de jacto na Terra.

O resultado mais espetacular que obtivemos foi a detecção de jactos muito fortes, com velocidades de até 400 metros por segundo, localizados por baixo das auroras, perto dos pólos,” diz Cavalié. Estas velocidades dos ventos, equivalentes a cerca de 1450 km/hora, correspondem a mais do dobro das velocidades das tempestades mais fortes observadas na Grande Mancha Vermelha de Júpiter e a mais do triplo das velocidades dos ventos medidas nos tornados mais extremos da Terra.

Esta nossa detecção indica que estes jactos se podem comportar como um vórtice gigante com um diâmetro de até quatro vezes o tamanho da Terra e com cerca de 900 km de altura,” explica o co-autor do trabalho Bilal Benmahi, também do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux. “Um vórtice deste tamanho pode bem ser um ‘monstro meteorológico’ único no nosso Sistema Solar,” acrescenta Cavalié.

Os astrónomos já sabiam da existência de ventos fortes perto dos pólos de Júpiter, mas situados muito mais alto na atmosfera, a centenas de quilómetros por cima da área de foco deste novo estudo, o qual é publicado hoje na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics. Estudos anteriores previam que estes ventos na atmosfera superior diminuiriam em velocidade e desapareceriam muito antes de chegar às profundidades correspondentes à estratosfera. No entanto, “os novos dados ALMA dizem-nos o contrário,” refere Cavalié, acrescentando que o facto de descobrir estes ventos estratosféricos fortes perto dos pólos de Júpiter constituiu uma “verdadeira surpresa”.

A equipa utilizou 42 das 66 antenas de alta precisão do ALMA, localizadas no deserto do Atacama no norte do Chile, para analisar as moléculas de cianeto de hidrogénio que se têm estado a deslocar na estratosfera de Júpiter desde o impacto do cometa Shoemaker-Levy 9. Os dados ALMA permitiram medir o desvio de Doppler — variações minúsculas na frequência da radiação emitida pelas moléculas — causado pelos ventos nesta região do planeta. “Ao medir estas variações, pudemos determinar a velocidade dos ventos, um pouco como podemos determinar a velocidade de um comboio a passar pela variação na frequência do apito do comboio,” explica o co-autor do estudo Vincent Hue, um cientista planetário do Southwest Research Institute nos EUA.

Para além dos surpreendentes ventos polares, a equipa usou também o ALMA para confirmar a existência de ventos estratosféricos fortes em torno do equador do planeta ao medir directamente, e também pela primeira vez, as suas velocidades. Os jactos descobertos nesta região do planeta têm velocidades médias de cerca de 600 km por hora.

As observações ALMA necessárias para seguir os ventos estratosféricos nos pólos e no equador de Júpiter necessitaram de menos de 30 minutos em termos de tempo de telescópio. “Os altos níveis de detalhe que conseguimos atingir em tão pouco tempo demonstram bem o extraordinário poder do ALMA,” disse Thomas Greathouse, cientista no Southwest Research Institute e co-autor do estudo. “Achei surpreendente obter a primeira medição directa destes ventos.

Estes resultados do ALMA abrem uma nova janela no estudo das regiões aurorais de Júpiter, algo inesperado a apenas alguns meses atrás,” disse Cavalié. “Esta descoberta preparou também o palco para as medições, semelhantes mas mais extensas, que serão levadas a cabo pela missão JUICE e o seu instrumento de ondas sub-milimétricas,” acrescenta Greathouse, referindo-se ao JUpiter ICy moons Explorer da Agência Espacial Europeia, que se espera que seja lançado no próximo ano.

O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, que deverá ver a sua primeira luz durante a segunda metade desta década, irá também explorar Júpiter. O telescópio será capaz de fazer observações extremamente detalhadas das auroras do planeta, fornecendo-nos assim mais informações sobre a atmosfera de Júpiter.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “First direct measurement of auroral and equatorial jets in the stratosphere of Jupiter”, publicado hoje na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202140330).

A equipa é composta por T. Cavalié (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux [LAB], França, e LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University [LESIA], França), B. Benmahi (LAB), V. Hue (Southwest Research Institute [SwRI], EUA), R. Moreno (LESIA), E. Lellouch (LESIA), T. Fouchet (LESIA), P. Hartogh (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung [MPS], Alemanha), L. Rezac (MPS), T. K. Greathouse (SwRI), G. R. Gladstone (SwRI), J. A. Sinclair (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, EUA), M. Dobrijevic (LAB), F. Billebaud (LAB) e C. Jarchow (MPS).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, para além do país de acolhimento, o Chile, e a Austrália, um parceiro estratégico. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo, para além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é também um parceiro principal em duas infra-estruturas situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projecto astronómico que existe actualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infra-estrutura astronómica internacional, surge no âmbito de uma parceria entre o ESO, a Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em prol dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho de Investigação Nacional do Canadá (NRC) e do Conselho Nacional Científico da Taiwan (NSC) e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) da Taiwan e o Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia (KASI). A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol dos seus Estados Membros; pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos Estados Unidos (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades, Inc. (AUI), em prol da América do Norte e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Observatório Conjunto ALMA (JAO) fornece uma liderança e gestão unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA.

Utilização de Imagens, Vídeos e Música do ESO

ESO – EUROPEAN SOUTH OBSERVATORY
eso2104pt — Nota de Imprensa Científica
18 de Março de 2021


5349: Um verdadeiro mundo aquático. A Terra já foi uma rocha espacial cheia de água

CIÊNCIA/GEOLOGIA

(CC0/PD) PIRO4D / pixabay

A superfície total da água na Terra sempre foi considerada constante. No entanto, de acordo com uma nova análise das características do manto, o nosso planeta já foi ocupado por um vasto oceano, com muito poucas ou nenhuma massa de terra. 

Mas para onde foi a água? O cientista planetário Junjie Dong, da Universidade de Harvard, defende que os minerais nas profundezas do manto foram os responsáveis por, lentamente, terem “bebido” os oceanos da Terra antiga para deixar o nível de água que temos hoje.

“Calculamos a capacidade de armazenamento de água no manto sólido da Terra em função da temperatura do manto”, escreveram os investigadores no artigo. “Descobrimos que a capacidade de armazenamento de água num manto inicial quente pode ter sido menor do que a quantidade de água que o manto da Terra actualmente contém.”

Segundo o Science Alert, os cientistas acreditam que uma grande quantidade de água seja armazenada na forma de compostos do grupo hidroxila – compostos de átomos de oxigénio e hidrogénio. A água é armazenada em duas formas de alta pressão do mineral vulcânico olivina: wadsleyite hidratada e ringwoodita.

As amostras de wadsleyite no subsolo podem conter cerca de 3% de H2O; ringwoodite em torno de 1%.

Os resultados deste estudo revelaram que os dois minerais apresentam menores capacidades de armazenamento a altas temperaturas. Quando a Terra se formou, há 4,54 mil milhões de anos, era muito mais quente internamente do que é hoje, o que significa que o armazenamento de água no manto é maior agora do que antes.

Além disso, à medida que mais minerais de olivina se cristalizam do magma da Terra, a capacidade de armazenamento de água do manto também aumenta. Mesmo que a equipa tivesse sido conservadora nos seus cálculos, a diferença na capacidade de armazenamento de água seria significativa.

“A capacidade de armazenamento de água bruta do manto sólido da Terra foi significativamente afectada pelo arrefecimento secular devido às capacidades de armazenamento dependentes da temperatura dos seus minerais constituintes”, escreveram os cientistas, no artigo científico publicado dia 9 de Março na AGU Advances.

Se, actualmente, a água armazenada no manto é maior do que a sua capacidade de armazenamento no período Arqueano, entre 2,5 e 4 mil milhões de anos atrás, é possível que o mundo tenha estado inundado e os continentes imersos.

Por Liliana Malainho
18 Março, 2021


5347: Antes de Colombo, os vikings estiveram na América do Norte

CIÊNCIA/ARQUEOLOGIA

Christie’s, LotFinder / Wikimedia
Vikings a Caminho de Terra, aguarela de Frank Dicksee (1853–1928)

Alguns séculos antes de Cristóvão Colombo chegar à América, um pequeno grupo de nórdicos já tinha explorado uma parte do continente. Contudo, por enquanto, a única prova da sua presença é um local que foi explorado por arqueólogos.

Vinland, ou a “terra do vinho”, não está assinalada em nenhum mapa moderno, mas há cerca de mil anos foi palco de uma invasão viking.

As sagas islandesas registam-no como o local onde os vikings se tornaram os primeiros europeus a pisar o chamado “Novo Mundo”, chegando a construir uma povoação de curta duração.

No final da década de 980, os marinheiros nórdicos já tinham estabelecido colónias na Islândia e na Gronelândia. A partir daí, e de acordo com os relatos da época, os Vikings tropeçaram na América do Norte – mais concretamente na costa canadiana, por volta do ano 1000.

Durante as décadas seguintes, fizeram várias expedições no local, construíram casas, colheram recursos naturais, negociaram e entraram em confronto com os nativos. A aldeia onde viviam era composta por pelo menos oito edifícios: três residências, uma forja, uma serragem para abastecer, um estaleiro e três armazéns.

Os vikings aventuraram-se na América do Norte tornando-se as primeiras pessoas a superar a divisão cultural mais antiga do mundo.

Uma das razões que os atraiu até àquele local foi o facto da região estar repleta de uvas selvagens – o ingrediente chave do vinho – que não crescia perto da sua terra natal.

Contudo, o grupo de nórdicos acabou por ficar pouco tempo na região.

“Acho que este era um lugar onde pretendiam ficar por muito tempo, mas, de acordo com as evidências arqueológicas, não aconteceu”, referiu Birgitta Wallace, arqueóloga sueco-canadiana.

Os vikings parecem ter ficado em L’Anse aux Meadows – nome pelo qual a região é agora conhecida – por poucas décadas e depois voltaram para a Gronelândia.

Segundo o Discover, para uma cultura tão resistente, capaz de sobreviver ao rigoroso clima do norte, é estranho que não tenham conseguido permanecer nesta região. No entanto, os especialistas têm algumas hipóteses para explicar esta saída repentina.

Uma das suposições é que foram expulsos pelos nativos – um problema que nunca enfrentaram na Gronelândia e Islândia.

Outra hipótese é que uma combinação de factores forçou o grupo a navegar de volta ao local de origem. Wallace sublinha que a base na Gronelândia era escassa e pode ter sido insustentável usar uma colónia tão distante.

Por outro lado, evidências climáticas sugerem que a saída também coincidiu com uma onda de frio e, provavelmente, com um avanço do gelo do mar, tornando difícil fazer viagens frequentes entre a Gronelândia e Vinland.

Actualmente, o sítio arqueológico de L’Anse aux Meadows é a única prova de que os vikings marcaram presença na América do Norte. As evidências da presença viking no local foram descobertas em 1960 pelo explorador norueguês Helge Ingstad e pela sua esposa, a arqueóloga Anne-Stine Ingstad.

Por Ana Isabel Moura
18 Março, 2021


5345: Descobertos vestígios de um antigo oceano de magma na Gronelândia

CIÊNCIA/GEOQUÍMICA

(dr) Hanika Rizo
Cinturão Isua Greenstone, na Gronelândia

Cientistas descobriram que rochas da Gronelândia podem conter vestígios de um antigo oceano de magma que borbulhou em grande parte da superfície da Terra, logo depois do nascimento do nosso planeta.

A equipa recolheu estas rochas do Cinturão Isua Greenstone, no sudoeste da Gronelândia, que tem entre 3,7 e 3,8 mil milhões de anos e contém algumas das rochas mais antigas já conhecidas da Terra, conta o site Live Science.

De acordo com o novo estudo, os traços químicos dos primeiros oceanos de magma são ainda mais antigos do que as próprias rochas, tendo cerca de 4,5 mil milhões de anos, altura em que um objecto do tamanho de Marte chocou com a Terra, tendo arrancado o grande pedaço de rocha que mais tarde se transformou na Lua.

Quando objectos celestes do tamanho da Terra e de Marte colidem, “o derretimento quase total do planeta é uma consequência inevitável”, explicou ao mesmo site Helen Williams, professora de Geoquímica da Universidade de Cambridge e autora principal do estudo publicado, a 12 de Março, na revista científica Science Advances.

À medida que essa rocha derretida arrefecia e se cristalizava, a Terra passou gradualmente a parecer-se com o mármore azul que conhecemos hoje, acrescentou. Porém, embora a maioria dos cientistas aceite esta teoria, “um dos grandes desafios continua a ser encontrar evidências geológicas de algo que aconteceu tão cedo na nossa história”, disse ainda.

O novo estudo mostra que as rochas deste cinturão na Gronelândia ainda apresentam “impressões digitais” químicas deixadas por este processo de arrefecimento primordial.

Para descobrir isso, os cientistas seleccionaram um subconjunto de rochas vulcânicas das amostras do Isua, tendo escolhido apenas as mais primitivas. De seguida, serraram as suas superfícies expostas, lixaram-nas e esmagaram-nas até se transformarem num pó fino, que dissolveram em ácidos fortes.

Este processo permitiu aos investigadores examinar os isótopos dentro das amostras. A equipa estava à procura, especificamente, de isótopos que se teriam formado à medida que os oceanos de magma se cristalizavam.

Modelos sugerem que alguns remanescentes destes cristais teriam ficado presos no manto inferior, perto do núcleo da Terra, e preservados por muitos milhões de anos. Com o tempo, acabariam por avançar através do manto inferior para o superior, carregando consigo as “impressões digitais de isótopos” do oceano de magma, explicou Williams.

Estas “impressões digitais” incluem os isótopos de háfnio e neodímio, que se formam quando os seus isótopos originais decaem. Esta ruptura ocorre num padrão específico, quando os primeiros isótopos são colocados sob pressões extremamente altas, como aquelas encontradas nas profundezas do manto inferior, disse ainda a investigadora.

A equipa encontrou também uma forma rara de tungsténio. Conhecido como “anomalia de tungsténio”, estes isótopos incomuns derivam de um antigo isótopo que existiu apenas nos primeiros 45 milhões de anos da história da Terra.

Segundo a investigadora, depois de terem descoberto os traços químicos dos oceanos de magma, a questão que agora se coloca é “se outras rochas antigas na Terra preservaram as mesmas assinaturas”.

Por isso, a equipa vai agora começar a procurar essas assinaturas em locais com rochas extremamente antigas e ainda com actividade vulcânica, como o Havai ou a Islândia.

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Por ZAP
17 Março, 2021