4351: Cientista procura fósforo estelar para encontrar exoplanetas potencialmente habitáveis

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Uma cientista do SwRI (Southwest Research Institute) identificou o fósforo estelar como um provável marcador na busca por vida no cosmos. As estrelas com níveis de fósforo semelhantes ao do Sol são consideradas mais propícias a hospedar planetas rochosos com o potencial de albergar vida como a conhecemos.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Uma cientista do SwRI (Southwest Research Institute) identificou o fósforo estelar como um provável marcador na busca por vida no cosmos. Ela desenvolveu técnicas para identificar estrelas susceptíveis de hospedar exoplanetas, com base na composição de estrelas que se sabe terem planetas, e propõe que os próximos estudos visem o fósforo estelar para encontrar sistemas com maior probabilidade de albergar vida como a conhecemos.

“Ao procurar exoplanetas e ao tentar ver se são habitáveis, é importante que um planeta esteja ‘vivo’ com ciclos activos, vulcões e placas tectónicas,” disse a Dra. Natalie Hinkel do SwRI, uma astrofísica planetária e autora principal de um novo artigo sobre a investigação, publicado na revista The Astrophysical Research Letters. “A minha co-autora, a Dra. Hilairy Hartnett, é uma oceanógrafa e salientou que o fósforo é vital para toda a vida na Terra. É essencial para a criação do ADN, das membranas celulares, ossos e dentes em pessoas e animais, e até mesmo para o microbioma do plâncton do mar.”

A determinação das proporções elementares para ecossistemas exoplanetários ainda não é possível, mas geralmente assume-se que os planetas têm composições semelhantes às das suas estrelas hospedeiras. Os cientistas podem medir espectroscopicamente a abundância de elementos numa estrela, estudando como a luz interage com os elementos nas camadas superiores de uma estrela. Usando estes dados, os cientistas podem inferir do que são feitos os planetas em órbita de uma estrela, usando a composição estelar como um substituto para os seus planetas.

Na Terra, os elementos-chave da biologia são o carbono, hidrogénio, azoto, oxigénio, fósforo e enxofre. Nos oceanos de hoje, o fósforo é considerado o último nutriente limitante para a vida, pois é o elemento químico menos disponível necessário para as reacções bioquímicas.

Hinkel usou o Catálogo Hypatia, uma base de dados estelares publicamente disponível que ela própria desenvolveu, para avaliar e comparar as proporções de abundância do carbono, do azoto, silício e fósforo de estrelas próximas com aquelas do plâncton marinho médio, da crosta terrestre, bem como do silicato em massa na Terra e em Marte.

“Mas existem tão poucos dados da abundância estelar do fósforo,” disse Hinkel. “Os dados do fósforo existem para apenas cerca de 1% das estrelas. Isto torna realmente difícil descobrir quaisquer tendências claras entre as estrelas, muito menos o papel do fósforo na evolução de um exoplaneta.”

Não é que as estrelas tenham necessariamente fósforo em falta, mas é difícil medir o elemento porque é detectado numa região do espectro normalmente não observada: no limite dos comprimentos de onda ópticos (visível) e da luz infravermelha. A maioria dos estudos espectroscópicos não estão ajustados para encontrar elementos nessa gama estreita.

“O nosso Sol tem uma quantidade relativamente alta de fósforo e a biologia da Terra requer uma pequena, mas perceptível, quantidade de fósforo,” continuou Hinkel. “Então, em planetas rochosos que se formam em torno de estrelas hospedeiras com menos fósforo, é provável que o fósforo não esteja disponível para a potencial vida à superfície desse planeta. Portanto, pedimos que a comunidade de abundância estelar faça das observações do fósforo uma prioridade em estudos futuros e projectos de telescópios.”

Seguindo em frente, estas descobertas podem revolucionar as selecções de estrelas-alvo para investigações futuras e definir o papel que os elementos desempenham na detecção, formação e habitabilidade dos exoplanetas.

Astronomia On-line
18 de Setembro de 2020

 

spacenews

 

1417: Catástrofe cósmica pode ter aniquilado tubarões pré-históricos gigantes

Mary Parrish / Wikimedia

A explosão de estrelas há 2,6 milhões de anos pode ter contribuído para a extinção em massa que varreu os oceanos pré-históricos da Terra, eliminando criaturas como o tubarão gigante conhecido como Megalodon.

Partículas cósmicas destas super-novas cobriram a superfície do planeta Terra de tal forma que podem ter causado cancro em grandes criaturas marinhas. Entre as fatalidades aparentes, encontrava-se o Megalodon – um tubarão do tamanho de um autocarro dos dias de hoje.

A teoria foi apresentada por Adrian Melott, um físico da Universidade do Kansas, nos EUA. “Não há nenhuma boa explicação para a extinção da megafauna marinha”, disse, citado pelo The Independent. “Esta pode ser uma. É essa mudança de paradigma – sabemos que algo aconteceu e, quando aconteceu, podemos pela primeira vez aprofundar e procurar as coisas de uma maneira definitiva”.

Para chegar a esta hipótese, Melott baseou-se no seu conhecimento sobre super-novas históricas e evidências do impacto que tiveram na Terra. Os antigos depósitos no leito do mar de isótopos de ferro – formas radioactivas de ferro – forneceram uma pista crucial.

As conclusões foram publicadas na revista Astrobiology a 12 de Dezembro. Melott afirmou que não havia outra forma de estes materiais chegarem à Terra, excepto devido a explosões de super-nova.

Mais apoio veio da estrutura do universo circundante. A Terra fica perto de algo chamado “Bolha Local” – uma enorme região de gás quente e denso que os astrónomos pensam que resultou de uma série de explosões de super-novas – a explosão de estrelas que atingiram o fim da sua vida. Devido à estrutura desta bolha, é possível que a Terra tenha sido banhada por raios cósmicos.

Durante este tempo, partículas chamadas “múons” teriam caído em grande número na superfície do planeta. Muóns – partículas elementares semelhantes a electrões muito pesados – penetram profundamente as criaturas vivas, incluindo humanos, e são responsáveis por cerca de um quinto da dose de radiação que recebemos.

Geralmente, isto não seria um grande problema. Porém, ao aumentar a exposição aos múons, os investigadores consideram que a radiação poderia ter levado a um aumento das taxas de mutação e cancro. Os maiores animais podem ter sido especialmente susceptíveis, uma vez que seriam atingidos por uma maior dose de radiação.

“Estimamos que a taxa de cancro aumentaria em cerca de 50% para algo do tamanho de um ser humano – e quanto maior, pior seria”, disse Melott. Isto poderia explicar porque é que o Megalodon, bem como um terço de outras grandes criaturas do mar, não conseguiu sobreviver na época seguinte da história do planeta, o Plistoceno.

Os eventos de extinção em massa estão ligados a mudanças climáticas drásticas. Embora raios cósmicos que bombardeiam a atmosfera também possam estar ligados a um clima em mudança, os autores admitem que esta é “uma afirmação controversa”.

ZAP // Phys

Por ZAP
15 Dezembro, 2018

[vasaioqrcode]

 

562: Onde está o centro do universo?

(CC0/PD) jordygoovaerts0 / pixabay

Se olharmos para o céu nocturno, vemos estrelas em todas as direcções. Parece que somos o centro do cosmos, mas será que somos mesmo? E se não formos, onde é o centro universo?

Na realidade, o universo não tem centro. Desde o Big Bang que o universo tem vindo a expandir-se. No entanto, apesar do seu nome, o Big Bang não foi uma explosão que começou num ponto central de detonação. O universo começou extremamente compacto e minúsculo. Todos os pontos se foram expandindo, expansão essa que continua até hoje.

Ora, se o universo não tem nenhum ponto de origem, também não tem centro. Se imaginarmos uma formiga bidimensional que viva na superfície de um balão, do ponto de vista da formiga, toda a superfície parece a mesma, isto é, não há centro na superfície da esfera nem uma única borda.

Se enchermos esse balão, a formiga irá ver o seu universo bidimensional expandir-se. E se desenharmos pontos na superfície, esses pontos vão afastar-se uns dos outros, o que acontece com as galáxias no nosso universo real.

Para a formiga, qualquer terceira dimensão que se estenda perpendicularmente à superfície do balão – como viajar para o centro do balão – não tem significado físico.

“A formiga sabe que pode ir para frente e para trás. Pode ir para a esquerda e para a direita”, disse Barbara Ryden, astrofísica da Universidade de Ohio. “Mas não tem noção do que quer dizer, nem do que é, ‘de cima para baixo’”.

O nosso universo é uma versão 3D do universo do balão 2D da formiga. Mas a analogia do balão, com a sua área de superfície limitada, representa um universo finito – o que os cosmologistas ainda não têm certeza se é verdade no nosso caso.

As observações dos cosmólogos oferecem apenas um vislumbre finito do cosmos, mas o universo inteiro pode ser infinito.

Se for esse o caso, podemos substituir o balão por uma folha de borracha plana e expansível ou então por um pão com passas infinito. As passas, neste caso, representam as galáxias que se afastam umas das outras. “Se o universo é infinito, então não tem centro”, afirma Ryden ao LiveScience.

Por sua vez, se o universo é plano ou curvo depende da quantidade total de massa e de energia no cosmos. Se a densidade de massa e energia do universo estiver correta – na chamada densidade crítica – então o universo seria plano como uma folha, expandindo-se a uma taxa de aceleração constante.

Mas se a densidade é maior, então o cosmos seria curvado como o balão. A gravidade extra dessa densidade aumentaria a expansão cósmica. Neste cenário, o universo teria curvatura negativa. Mesmo assim, seria infinito e, portanto, sem um centro.

Até agora, ideias e observações teóricas apontam para um universo plano. Mas os cosmologistas ainda não têm certeza se o universo é, de facto, plano ou se a curvatura é tão grande que o universo só parece plano.

O facto de o universo não ter centro é consistente com o princípio cosmológico, a ideia de que nenhum lugar no universo é especial.

ZAP // LiveScience

Por ZAP
20 Maio, 2018

[vasaioqrcode]

[SlideDeck2 id=1476]

[powr-hit-counter id=0cb97ec1_1526809660829]