5259: Átomo extinto revela segredos da infância do Sistema Solar

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA/GEOQUÍMICA

Makiko K. Haba

Usando o átomo extinto nióbio-92, uma equipa de investigadores da ETH Zurich, na Suíça, conseguiu explicar eventos do início do sistema solar com a maior precisão de sempre.

Se um átomo de um elemento químico tiver um excedente de protões e neutrões, torna-se instável e irá libertar essas partículas adicionais como radiação gama até que se torne estável novamente.

Um desses isótopos instáveis ​​é o nióbio-92 (92Nb), que os especialistas também chamam de radio-isótopo. A sua meia-vida de 37 milhões de anos é relativamente curta, por isso extinguiu-se logo após a formação do Sistema Solar. Hoje, apenas o seu isótopo filho estável, o zircónio-92 (92Zr), atesta a existência do 92Nb.

Mesmo assim, os cientistas continuaram a usar o radio-isótopo extinto na forma do cronómetro 92Nb-92Zr, com o qual conseguem datar eventos que ocorreram no início do Sistema Solar, há cerca de 4,57 mil milhões de anos.

Até agora, o uso do cronómetro 92Nb-92Zr tem sido limitado, devido à falta de informações precisas sobre a quantidade de 92Nb que estava presente no nascimento do Sistema Solar. Isso compromete o seu uso para datar e determinar a produção desses radio-isótopos em ambientes estelares.

Agora, uma equipa de investigadores da ETH Zurich e do Instituto de Tecnologia de Tóquio melhorou este cronómetro através de um truque inteligente: recuperaram zircão e minerais rutílicos raros de meteoritos que eram fragmentos do proto-planeta Vesta.

Esses minerais são considerados os mais adequados para a determinação do 92Nb, porque fornecem evidências precisas do quão comum este na época da formação do meteorito.

“Este cronómetro aprimorado é, portanto, uma ferramenta poderosa para fornecer idades precisas para a formação e desenvolvimento de asteróides e planetas – eventos que aconteceram nas primeiras dezenas de milhões de anos após a formação do Sistema Solar”, disse Maria Schönbächler, professora do Instituto de Geoquímica e Petrologia da ETH Zurich, em comunicado.

Sabendo com maior precisão quão abundante era o 92Nb no início do Sistema Solar, os cientistas conseguem determinar o local onde se formaram esses átomos e onde se originou o material que compõe o nosso sol e os planetas.

O novo modelo criado pela equipa de cientistas sugere que o Sistema Solar interno, com os planetas terrestres Terra e Marte, é amplamente influenciado pelo material ejectado pelas super-novas Tipo Ia na Via Láctea. Nessas explosões estelares, duas estrelas em órbita interagem entre si antes de explodir e libertar material estelar.

Em contraste, o Sistema Solar externo era alimentado principalmente por uma super-nova de colapso do núcleo – provavelmente no berçário estelar onde o Sol nasceu -, na qual uma estrela massiva colapsou sobre si mesma e explodiu violentamente.

Este estudo foi publicado em Fevereiro na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences.

Por Maria Campos
5 Março, 2021


5211: Buracos negros minúsculos podem estar a “esconder-se” dentro de estrelas (e a devorá-las por dentro)

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

JPL-Caltech / NASA

Uma equipa de investigadores tem um novo palpite sobre onde procurar a misteriosa matéria escura: esta pode estar a assumir a forma de buracos negros endoparasitários.

De acordo com o ScienceAlert, buracos negros primordiais minúsculos, quase indetectáveis, podem ser uma das fontes misteriosas de massa que contribui para a matéria escura.

Uma equipa de investigadores suspeita que estes buracos negros podem “esconder-se” no centro de estrelas de neutrões. Gradualmente, estes corpos celestes cresceriam tanto que devorariam a estrela a partir de dentro

Embora não saibamos o que é matéria escura, esta é fundamental para a nossa compreensão do Universo: não há matéria suficiente que se possa detectar directamente para explicar toda a gravidade. Na verdade, há tanta gravidade que os cientistas calcularam que cerca de 75% a 80% de toda a matéria é matéria escura.

Existem várias partículas candidatas a matéria escura. Os buracos negros primordiais que se formaram logo após o Big Bang não são um dos principais candidatos, porque, se estivessem acima de uma determinada massa, já teriam sido detectados. No entanto, abaixo dessa massa, teriam evaporado pela emissão da radiação Hawking muito antes.

Por outro lado, os buracos negros são candidatos atraentes para a matéria escura: são extremamente difíceis de detectar se estiverem apenas a vaguear pelo Espaço.

É assim que surge a ideia do buraco negro endoparasitário. Actualmente, existem dois cenários para este conceito: um defende que os buracos negros primordiais foram capturados por estrelas de neutrões e afundaram-se até ao núcleo; outro sustenta que as partículas de matéria escura são capturadas dentro de uma estrela de neutrões e, se as condições forem favoráveis, podem juntar-se e formar um buraco negro.

Inicialmente, esses buracos negros seriam pequenos, mas não por muito tempo. No interior das estrelas de neutrões, estes corpos cósmicos começariam a parasitar o seu hospedeiro.

Num estudo, que ainda não foi revisto por pares, uma equipa de físicos da Bowdoin College e da Universidade de Illinois, ambas nos Estados Unidos, calculou quanto tempo demoraria essa possível devoração.

Segundo os cálculos, uma vez que as estrelas de neutrões têm um limite superior de massa teórico de 2,3 vezes a massa do Sol, a massa dos buracos negros entender-se-iam até à faixa dos planetas anões.

Para uma estrela de neutrões não giratória com um buraco negro não giratório, a acumulação seria esférica. Nas taxas de acreção, buracos negros tão pequenos como 10 a 21 vezes a massa do Sol acumulariam completamente uma estrela de neutrões durante a vida do Universo.

O mistério da galáxia sem matéria escura foi finalmente resolvido

Uma equipa de cientistas Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias (IAC) esclareceu um dos mistérios da Astrofísica extra-galáctica de 2018:…

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Isto sugere que os buracos negros primordiais, desde o início do Universo, teriam agregado completamente as suas estrelas de neutrões hospedeiras. Porém, essas escalas de tempo estão em conflito directo com as idades das antigas populações de estrelas de neutrões.

“Como uma aplicação importante, os nossos resultados corroboram argumentos que usam a existência actual de populações de estrelas de neutrões para restringir a contribuição de buracos negros primordiais para o conteúdo de matéria escura do Universo, ou de partículas de matéria escura que podem formar buracos negros no centro das estrelas de neutrões depois de serem capturadas”, escreveram os investigadores.

Assim, o resultado é um golpe nos buracos negros primordiais, mas não exclui totalmente os buracos negros endoparasitários. Se houver partículas de matéria escura a flutuar pelo Espaço e a serem sugadas por estrelas de neutrões, podem estar a entrar em colapso em buracos negros e a transformar estrelas de neutrões em buracos negros.

Assim, qualquer estrela de neutrões aparentemente desaparecida pode ser um óptimo lugar para procurar matéria escura.

Este estudo está disponível desde 18 de Fevereiro na plataforma de pré-publicação ArXiv.

Por Maria Campos
26 Fevereiro, 2021


5207: Descobertos “ingredientes para a vida” em rochas com 3,5 mil milhões de anos

CIÊNCIA/GEOLOGIA/GEOQUÍMICA

(dr) Helge Mißbach
Barita na Formação Dresser

Investigadores descobriram moléculas orgânicas em formações rochosas super antigas na Austrália, revelando o que dizem ser a primeira evidência detalhada dos primeiros ingredientes químicos que poderiam ter sustentado as formas de vida microbianas primitivas da Terra.

De acordo com o site Science Alert, a descoberta feita na Formação Dresser, formação rochosa na Austrália que tem 3,5 mil milhões de anos, junta-se a um conjunto significativo de pesquisas que apontam para vida antiga nesta parte do mundo.

No novo estudo, investigadores identificaram traços de uma química específica que poderiam ter permitido a existência de tais organismos primordiais, tendo encontrado moléculas orgânicas biologicamente relevantes contidas em depósitos de barita.

Utilizando várias técnicas para analisar as amostras deste mineral, a equipa descobriu aquilo que descreve como uma “diversidade intrigante de moléculas orgânicas com relevância metabólica conhecida ou inferida”, entre as quais estavam compostos orgânicos como ácido etanóico e metanotiol, mas também inúmeros gases, incluindo sulfeto de hidrogénio, que poderiam ter origem biótica ou abiótica.

Embora possa ser impossível ter a certeza das ligações exactas, a proximidade destas inclusões dentro da barita e os agregados orgânicos adjacentes, chamados estromatólitos, sugerem que as substâncias químicas antigas, uma vez carregadas dentro dos fluidos hidrotermais, podem ter afectado as comunidades microbianas primitivas.

Além destas que podem ter agido como nutrientes ou substratos, outros compostos encontrados dentro das inclusões podem ter servido como “blocos de construção” para várias reacções químicas baseadas em carbono – processos que poderiam ter iniciado o metabolismo microbiano, produzindo fontes de energia, como lípidos, que podem ser decompostos por formas de vida.

“Por outras palavras, ingredientes essenciais do chamado methyl thioacetate, um agente crítico proposto na criação da vida, estavam disponíveis nos ambientes da Formação Dresser”, explica a equipa no estudo publicado, a 17 de Fevereiro, na revista científica Nature Communications.

ZAP ZAP //

Por ZAP
25 Fevereiro, 2021


5079: Só uma nova agricultura permitirá resistir à emergência climática

CIÊNCIA/ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS/AGRICULTURA

Esta é a convicção do agrónomo Mário Carvalho, que defende uma agricultura de conservação, no fundo um conjunto de práticas agrícolas mais próximas de um modelo natural e que promovem a sustentabilidade e a biodiversidade. Esta e outras histórias no podcast Ciência com Impacto.

O objectivo do investigador Mário Carvalho é desenvolver um tipo de agricultura que já deu provas de sucesso e eficácia em algumas explorações do Alentejo. Uma agricultura que produz mais, consumindo menos recursos, utilizando técnicas antigas como as sementeiras directas, a rotação de culturas e a devolução dos resíduos ao solo de origem.

Mas, tão essencial como esta nova agricultura, é a transmissão do conhecimento entre os cientistas e os agricultores. As soluções encontradas para cada caso, para cada campo, têm se ser locais e levar em consideração a especificidade de cada solo, de cada clima, da disponibilidade de água. E, por isso, é fulcral uma investigação multidisciplinar, de longo prazo e que tenha como objectivo a aplicabilidade do saber adquirido.

Este investigador do MED – Instituto Mediterrâneo para a Agricultura, Ambiente e Desenvolvimento, cujo trabalho foi reconhecido com a atribuição em 2016 do Land and Soil Management Award, é um entusiasta do montado e do Alentejo. Na sua visão, os sistemas agro-silvo-pastoris são dos mais completos e os que menores impactos têm na Natureza.

A disponibilidade de água no Alentejo é umas das temáticas que mais preocupa Mário Carvalho. O custo subsidiado da água que tem origem no perímetro de rega da barragem do Alqueva está a distorcer a agricultura alentejana – e o mercado – dando origem a projectos economicamente inviáveis e desastrosos para a biodiversidade.

Clique aqui para aceder ao podcast.

Um conteúdo DN / Ciência com Impacto, um projecto coordenado pelo jornalista Paulo Caetano.

Diário de Notícias

DN / Ciência com Impacto


5073: Novo mapa revela a extensão da antiga cidade de Pérgamo, “a segunda Atenas”

CIÊNCIA/ARQUEOLOGIA/CARTOGRAFIA

German Archaeological Institute

Uma equipa de investigadores criou um mapa digital detalhado da antiga cidade de Pérgamo, que tinha como objectivo tornar-se “uma segunda Atenas”.

Pérgamo, hoje conhecida por Bergama, foi uma antiga cidade rica e poderosa na Eólia, uma região histórica da Grécia Antiga. Está localizada naquilo que é hoje território turco, a 26 quilómetros da costa do mar Egeu.

Um novo mapa digital publicado no site iDAI.geoserver, tem como objectivo mostrar o culminar de uma investigação realizada nos últimos 30 anos. A cartografia revela a verdadeira extensão dos monumentos da cidade.

Durante o período helenístico, tornou-se a capital do Reino de Pérgamo sob a dinastia Atálida, que a transformou num dos principais centros culturais do mundo grego. Foi lar de várias figuras notáveis como Epígono (escultor), Bitão (escritor e engenheiro), Hegésino (filósofo), Apolodoro (mestre do imperador romano Augusto) e Antipas (mártir e santo cristão).

De acordo com o HeritageDaily, Pérgamo atingiu o seu auge em 188 a.C., cobrindo uma área de 89 hectares. O objectivo era criar uma segunda Atenas, com uma acrópole, a Biblioteca de Pérgamo, vários templos e um grande teatro que podia acomodar até 10 mil espectadores.

Após a morte de Átalo III, o último rei da dinastia Atálida, a cidade foi presenteada a Roma, levando às denominadas Guerras Mitridáticas. Este foi um conflito de três guerras contra a expansão da hegemonia da República Romana sobre o mundo grego.

Para Pérgamo, estas guerras resultaram na perda do seu estatuto de cidade livre, com os habitantes a serem forçados a fazer tributos e fornecer tropas ao exército romano. Ainda assim, um ambicioso programa de obras públicas levado a cabo pelos romanos fez com que a cidade continuasse a prosperar.

Durante a crise do século III, um período em que o Império Romano quase entrou em colapso, a cidade entrou em declínio e foi gravemente danificada por um terremoto em 262 d.C.

Por Daniel Costa
6 Fevereiro, 2021


5044: TESS descobre quatro exoplanetas em órbita de uma estrela semelhante ao Sol

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista dos cinco planetas em órbita de TOI-1233, quatro dos quais foram descobertos usando o TESS (Transiting Exoplanet Satellite Survey), uma missão da NASA liderada pelo MIT. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Investigadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology) descobriram quatro novos exoplanetas orbitando uma estrela parecida com o Sol a pouco mais de 200 anos-luz da Terra. Devido à diversidade destes planetas e ao brilho da sua estrela, este sistema pode ser um alvo ideal para caracterização atmosférica com o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA. Tansu Daylan, pós-doutorado no Instituto Kavli para Astrofísica e Investigação Espacial do MIT, liderou o estudo publicado na revista The Astronomical Journal no dia 25 de Janeiro.

Com um estudo mais aprofundado, diz Daylan, esta estrela brilhante e os seus muitos planetas podem ser essenciais para a compreensão de como os planetas tomam forma e evoluem. “Quando se trata de caracterizar atmosferas planetárias em torno de estrelas semelhantes ao Sol, este é provavelmente um dos melhores alvos que alguma vez vamos obter,” diz acerca dos resultados que apresentou no início do mês passado aquando da 237.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana.

Método de trânsito

Daylan e colegas detectaram estes planetas com o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), uma missão da NASA liderada pelo MIT. Para identificar exoplanetas com o TESS, os investigadores procuram mudanças na quantidade de luz que vem de uma estrela. Uma pequena queda na luz estelar pode significar que um planeta passou à sua frente, bloqueando parte da sua luz que alcança a Terra. Ao medir estes trânsitos, os cientistas podem fazer aproximações do tamanho de um planeta, de quanto tempo leva para orbitar a sua estrela e se tem outros vizinhos planetários. Em combinação com outros métodos de observação, como a medição dos efeitos gravitacionais de um planeta sob a sua estrela hospedeira, os investigadores podem determinar se um planeta é rochoso ou gasoso, quente ou frio, e até se tem uma atmosfera espessa ou fina.

Se a luz de uma estrela distante passa através da atmosfera de um exoplaneta no seu caminho para a Terra, certos comprimentos de onda serão absorvidos pelos gases daquela atmosfera. Quando a luz chega à Terra, os comprimentos de onda da luz correspondentes a gases específicos – como água, dióxido de carbono ou metano – estarão em falta, informando os cientistas sobre a composição da atmosfera. Isto pode fornecer aos astrónomos informações vitais sobre o meio ambiente, sobre a evolução e habitabilidade de um planeta. Embora o TESS não consiga caracterizar atmosferas, o telescópio é a chave para identificar quais os exoplanetas que devem ter prioridade para estudo atmosférico por outros telescópios de alta resolução, como o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para o outono de 2021.

Usando dados do TESS bem como de telescópios terrestres, Daylan determinou que esta estrela hospeda um grande planeta rochoso interno, ou super-Terra, e três planetas gasosos exteriores um pouco mais pequenos que Neptuno, conhecidos como Sub-Neptunos. Em comparação com o nosso próprio Sistema Solar, estes planetas vivem muito perto do seu sol; as suas órbitas variam de pouco menos de 4 dias a 19 dias. Isto torna-os extremamente quentes, com temperaturas de superfície que variam de 370º C a 815º C.

Embora isto signifique que é improvável que os planetas hospedem vida, dá aos astrónomos muitos mais dados para trabalhar; uma órbita curta permite trânsitos mais frequentes e, portanto, mais oportunidades para examinar a luz que passa pela sua atmosfera. No entanto, também podem existir planetas ainda não descobertos mais adiante neste sistema talvez até mesmo na zona habitável da estrela. Recentemente, outra equipa de investigação usou o CHEOPS (CHaracterising Exoplanet Satellite) para confirmar um quinto planeta, que leva 29 dias a completar uma órbita.

Daylan diz que a estrela-mãe dos planetas, TOI-1233, fornecerá ampla luz para estudos futuros. A estrela é semelhante em tamanho e temperatura com o nosso próprio Sol, mas por estar relativamente perto da Terra, parece muito brilhante em comparação com outras estrelas. Do nosso ponto de vista, é a estrela semelhante ao Sol mais brilhante conhecida e uma das estrelas mais brilhantes a abrigar pelo menos quatro planetas em trânsito. Isto é útil porque uma estrela mais brilhante fornece aos astrónomos mais luz para trabalhar no que toca à caracterização dos seus planetas.

Estrelas com muitos exoplanetas são particularmente interessantes para os astrónomos, porque abrem novos caminhos para o estudo dos sistemas solares. “Com sistemas multi-planetários, como que ganhamos a lotaria,” diz Daylan. “Os planetas têm origem a partir do mesmo disco de material em torno da mesma estrela, mas acabam por ser planetas diferentes com atmosferas diferentes e climas diferentes devido às suas órbitas diferentes. Assim sendo, gostaríamos de entender os processos fundamentais de formação e evolução planetária usando este sistema, que actua como uma experiência controlada.”

Astronomia On-line
2 de Fevereiro de 2021


4919: As estrelas binárias são companheiras (mas “roubam-se” uma à outra)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

European Southern Observatory / Flickr

Uma equipa de investigadores dos Observatórios de Yunnan da Academia Chinesa de Ciências pode ter descoberto a forma como ocorre a transferência de massa entre estrelas em sistemas binários. 

Existe um grupo de pares variáveis ​​de estrelas conhecidos como binários do tipo Algol, sendo baptizadas em honra do membro protótipo desta classe: Algol, um sistema de estrelas múltiplas brilhante na constelação de Perseus.

Nesses pares estelares, a estrela que era originalmente mais brilhante, mais massiva e mais evoluída acaba por ficar mais escura e mais leve, despojada de material pela sua companheira.

Este mesquinho conto de roubos tem muitas incertezas, mas um novo estudo sugere vários fenómenos que podem explicar como ocorre a transferência de massa entre as estrelas.

Uma equipa de investigadores dos Observatórios de Yunnan da Academia Chinesa de Ciências estudaram o sistema binário KIC 06852488. As propriedades peculiares deste sistema podem ser o modelo de como as variáveis ​​Algol funcionam.

KIC 06852488 é constituído por um componente primário que é pulsante e um componente secundário com um campo magnético muito forte. Usando os dados do Kepler e do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, a equipa rastreou as mudanças no brilho das duas estrelas.

Segundo os investigadores, o sistema parece experimentar o efeito O’Connell. À medida que as duas estrelas se orbitam uma à outra, periodicamente passam uma à frente da outra. Isto é algo que é possível rastrear facilmente com o perfil de brilho – a curva de luz  -, e devem ficar igualmente brilhantes nos dois períodos na sua órbita quando estão lado a lado. Porém, uma dessas regiões lado a lado é muito mais brilhante do que a outra –  e é esse o efeito O’Connell.

“A variação do efeito O’Connell pode ser explicada por um ponto quente em evolução no componente primário e um ponto frio em evolução no componente secundário e as suas posições são quase simétricas com o ponto L1 interno de Lagrange”, disse o co-autor do estudo Sheng-bang Qian, em comunicado.

O ponto L1 é a área onde a atracção gravitacional entre os dois objectos é equilibrada, no ponto em que as duas estrelas estão frente a frente. As manchas solares estão relacionadas com a actividade magnética do Sol – e essas manchas estelares provavelmente estão relacionadas com a actividade magnética, bem como com a atracção gravitacional das estrelas umas sobre as outras.

A equipa também relata a detecção de seis erupções ópticas da estrela secundária, todos na classe de energia das super-erupções – outra indicação importante de actividade magnética.

A estrela secundária está inflamada, enchendo quase completamente o seu lóbulo Roche, a região onde a sua gravidade reina. Se o material ultrapassar o lóbulo da Roche, será capturado pela sua companheira.

As ferupções, pulsação de componente, transferência de massa e actividade pontual tornam o sistema um “laboratório de astrofísica natural” para estudar a interacção de transferência de massa binária, pulsação estelar e actividade magnética.

Este estudo foi publicado em Dezembro na revista científica The Astronomical Journal.

Por Maria Campos
7 Janeiro, 2021


4913: Astronomia multi-mensageira fornece novas estimativas do tamanho das estrelas de neutrões e do ritmo de expansão do Universo

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Colisão de duas estrelas de neutrões que mostram emissões electromagnéticas e de ondas gravitacionais durante o processo de fusão. A interpretação combinada de ciência multi-mensageira permite com que os astrofísicos compreendam a composição interna das estrelas de neutrões e com que revelem as propriedades da matéria sob as condições mais extremas no Universo.
Crédito: Tim Dietrich

Uma combinação de medições astrofísicas permitiu aos investigadores colocar novas restrições no raio de uma estrela de neutrões típica e fornecer um novo cálculo da constante de Hubble que indica o ritmo a que o Universo se expande.

“Estudámos sinais que vieram de várias fontes, por exemplo, recentemente observadas fusões de estrelas de neutrões,” disse Ingo Tews, teórico do grupo de Física Nuclear e de Partículas, Astrofísica e Cosmologia do Laboratório Nacional de Los Alamos, que trabalhou com uma colaboração internacional de investigadores na análise publicada dia 18 de Dezembro na revista Science. “Analisámos conjuntamente sinais de ondas gravitacionais e emissões electromagnéticas das fusões e combinámos-las com medições anteriores da massa de pulsares ou resultados recentes do NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) da NASA. Descobrimos que o raio de uma estrela de neutrões típica é de cerca de 11,75 quilómetros e que a constante de Hubble é de aproximadamente 66,2 quilómetros por segundo por mega-parsec.”

A combinação de sinais para obter mais informações sobre fenómenos astrofísicos distantes é conhecida no campo como astronomia multi-mensageira. Neste caso, a análise multi-mensageira permitiu com que os cientistas restringissem a incerteza da sua estimativa dos raios das estrelas de neutrões até 800 metros.

A sua nova abordagem para medir a constante de Hubble contribui para um debate que surgiu de outras determinações concorrentes da expansão do Universo. As medições com base em observações de explosões de estrelas conhecidas como super-novas estão actualmente em desacordo com aquelas que vêm da observação da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, que é essencialmente a energia remanescente do Big Bang. As incertezas no novo cálculo multi-mensageiro da constante de Hubble são demasiado grandes para resolver a discordância definitivamente, mas a medição é um pouco mais favorável à abordagem da radiação cósmica de fundo.

O principal papel científico de Tews no estudo foi fornecer a entrada de cálculos da teoria nuclear, que são o ponto de partida da análise. Os seus sete colaboradores no artigo científico compreendem uma equipa internacional de cientistas da Alemanha, Países Baixos, Suécia, França e Estados Unidos.

Astronomia On-line
5 de Janeiro de 2021


4904: Descoberta acidentalmente nova espécie de cobra que estava escondida à vista de todos

CIÊNCIA/BIOLOGIA

BioOne / Weinell

Jeff Weinell, investigador no Instituto de Biodiversidade da Universidade de Kansas, descobriu que três espécies de cobras preservadas na colecção de biodiversidade, encontradas em missões entre 2006 e 2012, e ignoradas até agora, pertenciam a uma categoria própria.

As três espécies de cobra são os únicos membros conhecidos de um novo género, chamado Levitonius, e de uma nova espécie, denominada Levitonius mirus.

O estudo, realizado por Weinell e pela sua equipa, foi baseado em métodos que incluem a análise de ADN e tomografias computorizadas que examinam a estrutura óssea das cobras, e publicado na revista científica Copeia no dia 23 de Dezembro.

A recém-identificada Levitonius mirus é nativa das ilhas de Samar e Leyte, nas Filipinas, arquipélago com grande biodiversidade que de acordo com o estudo inclui pelo menos 112 espécies de cobras terrestres.

A cobra tem o menor número de vértebras alguma vez registado em qualquer espécie de cobras no mundo e tem um crânio longo e estreito em relação ao seu tamanho, explicou Weinell em declarações à CNN. As suas escamas são altamente iridescentes e é provável que a sua dieta seja baseada em minhocas.

Na realidade, no início da pesquisa, o cientista pretendia obter informação sobre um grupo de cobras chamado Pseudorabdion. “Sequenciei o ADN de espécies desse grupo, e este foi identificado como pertencente a Pseudorabdion”, explica o especialista à CNN. “Quando recebi os resultados do ADN pensei que era um erro da minha parte”.

Durante uma análise mais aprofundada às escamas das cobras e com as tomografias realizadas, Weinell percebeu que tinha afinal encontrado algo novo.

O réptil é descrito como um género e espécie muito mais pequeno do que os seus parentes mais próximos. Embora a Levitonius mirus tenha no máximo “o tamanho de um lápis, os parentes mais próximos podem ser três a quatro vezes maiores”, realça o investigador.

Os três exemplares examinados no estudo são os únicos até agora encontrados desta espécie, e a cobra nunca foi fotografada viva, revelou Weinell.

Weinell prevê que mais espécies do género serão eventualmente encontradas nas Filipinas, embora o facto de este tipo de cobras se adaptar à vida no subsolo poder complicar a vida aos cientistas.

Por Ana Moura
3 Janeiro, 2021


4401: Encontrados múltiplos lagos de água salgada debaixo dos glaciares de Marte

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/MARTE

Em 2018, investigadores anunciaram a provável descoberta de um grande lago de água em Marte sob o seu Pólo Sul. Novas observações confirmaram agora que há mesmo um lago – e não está sozinho.

Vários corpos de água foram descobertos ao redor do lago principal, que tem cerca de 20 quilómetros de diâmetro. Os corpos são separados uns dos outros por faixas de terra seca e estão todos localizados a cerca de 1,5 quilómetros abaixo da superfície de Marte, numa região chamada Planum Australe.

“Confirmámos a existência do grande corpo de água de forma independente e também encontrámos as outras manchas. Isso significa que não é uma descoberta isolada e casual. É um sistema. E isso muda as coisas”, disse Elena Pettinelli, da University of Rome 3, em declarações ao IFLScience.

A forma como esta água permanece líquida nesses lagos é um grande enigma. Espera-se que as suas temperaturas sejam de cerca de -68°C. Na Terra, os lagos sub-glaciais da Antárctida ficam líquidos graças à pressão do gelo acima. Para que a água permaneça líquida sob a temperatura gelada de Marte, a pressão do gelo não é suficiente.

Os investigadores consideram acham que devem ser lagos salgados com altas concentrações de sal. As novas observações também sugerem que não são recursos novos ou temporários: estão lá há geologicamente muito tempo.

“Agora pensamos que [o sistema de lagos] provavelmente sobreviveu durante muito tempo. Estamos a pensar há milhões de anos com certeza. Provavelmente foi coberto por gelo progressivamente quando o clima mudou”, explicou Pettinelli.

Após a descoberta de 2018, houve discussões sobre uma potencial fonte geotérmica sob o lago para mantê-lo líquido, mas a descoberta dos outros três corpos de água torna esse cenário menos provável.

A descoberta foi feita usando o Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) a bordo da espaço-nave Mars Express. Em 2018, descobriram o lago usando 29 observações das áreas e fazendo um processamento de dados inteligente. A espaço-nave liberta pulsos de radar que são reflectidos por material subterrâneo. Esta região de Marte é ideal para este trabalho, uma vez que é muito plana, o que facilita o processamento dos dados.

No novo trabalho, a equipa mudou a sua abordagem e tinha muito mais dados para trabalhar: 134 observações cobrindo uma área de 250 por 300 quilómetros. Os investigadores usaram técnicas que já foram empregadas para estudar lagos sub-glaciais sob as camadas de gelo da Antárctida e da Gronelândia.

Surpresa em Marte. Algo estranho acontece durante um eclipse solar no Planeta Vermelho

A sonda Mars InSight registou algo peculiar em Marte. Durante os eclipses de Fobos, o sismómetro da sonda inclina-se estranhamente…

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Porém, estudar lagos noutro planeta é diferente. As observações na Terra são feitas por avião, 500 metros acima do gelo, enquanto o MARSIS opera a uma altitude média de 400 quilómetros.

Estudos adicionais e a potencial descoberta de mais lagos serão difíceis com orbitadores actuais em torno de Marte, mas a equipa acredita que é muito provável que exista mais água aprisionada abaixo do gelo no Pólo Sul do Planeta Vermelho.

Este estudo será publicado na revista científica Nature Astronomy.

ZAP //

Por ZAP
29 Setembro, 2020

 

 

4255: Descobertos ventos infravermelhos constantes durante a erupção de um buraco negro de massa estelar

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista da emissão constante de ventos produzidos durante a erupção de um buraco negro num binário de raios-X.
Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)

Uma equipa de investigadores do Instituto de Astrofísica das Canárias detectou pela primeira vez a emissão infravermelha constante de ventos produzidos durante a erupção de um buraco negro num binário de raios-X. Até agora, esses fluxos de material haviam sido detectados apenas noutros comprimentos de onda, como raios-X ou no visível, dependendo da fase em que o buraco negro está a consumir o seu material circundante. Este estudo fornece a primeira evidência de que os ventos estão presentes ao longo da evolução do surto, independentemente da fase, e este é um passo em frente na nossa compreensão dos misteriosos processos de acreção dos buracos negros de massa estelar. O artigo foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

Os binários de raios-X, como o nome indica, são sistemas duplos que emitem forte radiação em raios-X. São formados por um objecto compacto, normalmente um buraco negro, com uma companheira estelar. Os binários de raios-X de baixa massa têm companheiras com massas iguais ou inferiores à do Sol. Nestes sistemas, os objectos orbitam tão perto um do outro que parte da massa estelar cai no poço gravitacional do buraco negro, formando um disco plano de material em seu redor. Este processo é chamado de acreção, e o disco, de disco de acreção.

Alguns binários de raios-X, denominados transitórios ou transientes, mudam de estados quiescentes, nos quais a quantidade de massa acumulada no buraco negro é pequena e o seu brilho é muito baixo para ser detectado da Terra, para estados eruptivos nos quais o buraco negro tem um aumento no ritmo de acreção, de modo que o material no disco aquece, atingindo valores entre um e dez milhões Kelvin. Durante estas erupções, que podem durar de semanas a vários meses, o sistema emite um grande fluxo de raios-X e o seu brilho aumenta várias magnitudes.

Ainda não sabemos exactamente quais os processos físicos que ocorrem durante estes episódios de acreção. “Estes sistemas são locais onde a matéria está sujeita a campos gravitacionais que estão entre os mais fortes do Universo, de modo que os binários de raios-X são laboratórios de física que a natureza nos fornece para o estudo de objectos compactos e do comportamento da matéria em seu redor,” explica Javier Sánchez Sierras, investigador pré-doutorado do IAC e autor principal do artigo.

Um dos processos físicos mais importantes que os cientistas precisam de entender é a libertação de material, ou ventos, durante os episódios de acreção. Segundo Teo Muñoz Darias, investigador do IAC e co-autor do artigo, “o estudo dos ventos nesses sistemas é a chave para entender os processos de acreção, pois os ventos podem chegar a expulsar ainda mais matéria do que a acretada pelo buraco negro.”

Mesmo vento, estados diferentes

O artigo publicado apresenta a descoberta de ventos do buraco negro MAXI J1820+070 no infravermelho, durante a erupção que teve lugar durante 2018-2019. Nas últimas duas décadas, foram observados ventos em raios-X durante a erupção, denominada suave, na qual a radiação emitida pelo disco de acreção é dominante, apresentando alta luminosidade. Mais recentemente, o mesmo grupo do IAC descobriu, em comprimentos de onda visíveis, ventos no estado de acreção forte, que é caracterizado pelo aparecimento de um jacto, que sai essencialmente perpendicular ao disco de acreção e que emite fortemente em comprimentos de onda do rádio.

“No presente estudo – salientou Sánchez Sierras -, mostrámos a descoberta de ventos infravermelhos que estão presentes durante os estados de acreção forte e suave, durante a evolução completa da erupção, de modo que a sua presença não depende do estado de acreção, e esta é a primeira vez que este tipo de ventos é observado.” Os cientistas também conseguiram mostrar que as propriedades cinemáticas do vento são muito semelhantes às observadas em 2019 no visível, atingindo velocidades de até 1800 km/s.

“Estes dados sugerem que o vento é o mesmo para os dois casos, mas a sua visibilidade muda o comprimento de onda durante a evolução da erupção, o que indicaria que o sistema está a perder massa e também momento angular durante o processo de erupção,” explica Muñoz Darias. Estes resultados são muito importantes para os cientistas, pois acrescentam um novo elemento à imagem global dos ventos nestes sistemas e representam um passo adiante em direcção ao objectivo de completar a compreensão dos processos de acreção nos buracos negros de massa estelar.

Astronomia On-line
1 de Setembro de 2020

 

 

3786: Cientistas cidadãos avistam a mais próxima anã castanha jovem e com disco

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Investigadores do MIT, da Universidade do Oklahoma e de outras instituições, com a ajuda de cientistas cidadãos, identificaram uma anã castanha com disco que é a mais jovem do seu tipo a cerca de 100 parsecs da Terra. A anã castanha, de nome W1200-7845 e ilustrada na imagem, parece ter o tipo de disco que pode, potencialmente, formar planetas.
Crédito: NASA/William Pendrill

As anãs castanhas são a “filha do meio” da astronomia, demasiado grandes para serem planetas, mas não grandes o suficiente para serem estrelas. Tal como as suas irmãs estelares, estes objectos formam-se a partir do colapso gravitacional de poeira e gás. Mas, em vez de se condensarem para formar o núcleo quente de uma estrela, as anãs castanhas encontram um equilíbrio mais “zen”, atingindo de alguma forma um estado mais tranquilo e estável em comparação com as estrelas movidas a fusão nuclear.

As anãs castanhas são consideradas o elo que falta entre os planetas gigantes gasosos mais massivos e as estrelas mais pequenas e, dado que têm brilho relativamente baixo, têm sido difíceis de detectar no céu nocturno. Tal como as estrelas, algumas anãs castanhas podem reter o disco turbulento de gás e poeira que sobrou da sua formação inicial. Este material pode colidir e acumular para formar planetas, embora não esteja claro exactamente que tipo de planetas as anãs castanhas podem gerar.

Agora, investigadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology), da Universidade do Oklahoma e de outras instituições, com a ajuda de cientistas cidadãos, identificaram uma anã castanha com disco que é a mais jovem do seu tipo a cerca de 100 parsecs da Terra. A anã castanha, de nome W1200-7845, parece ter o tipo de disco que pode, potencialmente, formar planetas. Tem aproximadamente 3,7 milhões de anos e fica a 102 parsecs, ou mais ou menos 332 anos-luz da Terra.

A esta distância, os cientistas poderão observar o jovem sistema com telescópios futuros de próxima geração, a fim de examinar as condições iniciais do disco de uma anã castanha e talvez aprender mais sobre o tipo de planeta que as anãs castanhas podem suportar.

O novo sistema foi descoberto através do Disk Detective, um projecto de “crowdsourcing” financiado pela NASA e hospedado pelo Zooniverse que fornece imagens de objectos no espaço para o público classificar, com o objectivo de seleccionar objectos que provavelmente são estrelas com discos que podem, potencialmente, hospedar planetas.

Os cientistas apresentaram os seus achados, bem como uma nova versão do website Disk Detective, esta semana na reunião virtual da Sociedade Astronómica Americana.

“Dentro da nossa vizinhança solar”

Os utilizadores do site Diskdetective.org, lançado em 2014, podem vasculhar “flipbooks” – imagens do mesmo objecto no espaço, obtidas pelo WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), que detecta emissões infravermelhas como radiação térmica emitida pelos remanescentes de gás e poeira nos discos estelares. Um utilizador pode classificar um objecto com base em certos critérios, como por exemplo se o objecto parece oval – uma forma que mais se assemelha a uma galáxia – ou redondo – um sinal de que o objecto é mais provavelmente uma estrela que hospeda um disco.

“Temos vários cientistas cidadãos a observar cada objecto e a dar a sua opinião independente, e confiamos na sabedoria do público para decidir o que provavelmente são galáxias e o que provavelmente são estrelas com discos em seu redor,” diz o co-autor do estudo Steven Silverberg, pós-doutorado do Instituto Kavli para Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT.

A partir daí, uma equipa científica, incluindo Silverberg, acompanha discos classificados pelo público, usando métodos mais sofisticados e telescópios para determinar se, de facto, são discos e quais as características que os discos podem ter.

No caso do recém-descoberto W1200-7845, os cientistas cidadãos classificaram o objecto como tendo um disco pela primeira vez em 2016. A equipa científica, incluindo Silverberg e Maria Schutte, estudante da Universidade do Oklahoma, examinou mais atentamente a fonte com um instrumento infravermelho acoplado aos telescópios Magellan de 6,5 metros do Observatório Las Campanas no Chile.

Com estas novas observações, determinaram que a fonte era, de facto, um disco em torno de uma anã castanha que vivia dentro de um “grupo em movimento” – um enxame de estrelas que tende a mover-se como um só pelo céu nocturno. Na astronomia, é muito mais fácil determinar a idade de um grupo de objectos do que de um objecto sozinho. Dado que a anã castanha faz parte de um grupo em movimento que contém cerca de 30 estrelas, investigadores anteriores foram capazes de estimar uma idade média, cerca de 3,7 milhões de anos, que provavelmente também corresponde à idade da anã castanha.

W1200-7845 também está muito perto da Terra, a cerca de 102 parsecs de distância (aproximadamente 332 anos-luz), o que a torna na anã castanha jovem mais próxima já detectada. Para comparação, a estrela mais próxima do Sol, Proxima Centauri, fica a 4,24 anos-luz de distância (W1200-7845 não é a anã castanha mais próxima, apenas a mais jovem, com disco, mais próxima; essa distinção pertence a Luhman 16, a cerca de 6,5 anos-luz).

“A esta distância, consideramos que está dentro do ‘bairro solar’,” diz Schutte. “Esta proximidade é muito importante, porque as anãs castanhas têm uma massa pequena e são inerentemente menos brilhantes do que outros objectos como estrelas. Portanto, quanto mais próximos estes objectos estiverem de nós, mais detalhes podemos observar.”

À procura de Peter Pan

A equipa planeia observar W1200-7845 com outros telescópios, como o ALMA (Atacama Large Millimeter Array) no Chile, que tem 66 antenas enormes que funcionam juntas como um poderoso telescópio para observar o Universo entre o rádio e o infravermelho. Nesta gama de comprimentos de onda, e com esta precisão, os investigadores esperam ver o próprio disco da anã castanha, para medir a sua massa e raio.

“A massa de um disco apenas informa a quantidade de material aí existente, o que nos pode dizer se existe formação planetária e que tipo de planetas é capaz de produzir,” diz Silverberg. “Também podemos usar estes dados para determinar os gases no sistema e a composição do disco.”

Entretanto, os investigadores estão a lançar uma nova versão do Disk Detective. Em Abril de 2019, o site entrou em hiato, pois a sua plataforma, o popular portal de cientistas cidadãos Zooniverse, retirou brevemente a sua plataforma de software anterior em favor de uma versão actualizada. A plataforma actualizada levou Silverberg e colegas a reformular o Disk Detective. A nova versão, lançada esta semana, inclui imagens de um levantamento de todo o céu, PanSTARRS, que observa a maior parte do céu em alta resolução e no visível.

“Estamos desta vez a obter imagens mais actuais com diferentes telescópios e com melhor resolução espacial,” diz Silverberg, que gere o novo site no MIT.

Ao passo que a versão anterior do site tinha como objectivo encontrar discos em torno de estrelas e de outros objectos, o novo site está desenhado para selecionar discos “Peter Pan” – discos de gás e poeira que devem ter idade suficiente para formar planetas, mas que por algum motivo ainda não o fizeram.

“Chamamo-los de discos Peter Pan porque parecem nunca crescer,” acrescenta Silverberg.

A equipa identificou o seu primeiro disco Peter Pan com o Disk Detective em 2016. Desde então, foram encontrados outros sete, cada um com pelo menos 20 milhões de anos. Com o novo website, esperam identificar e estudar mais destes discos, o que pode ajudar a determinar as condições sob as quais os planetas, e possivelmente a vida, se podem formar.

“Os discos que encontrarmos serão lugares excelentes para procurar exoplanetas,” diz Silverberg.

“Se os planetas demorarem mais tempo para se formar do que pensávamos anteriormente, a estrela que orbitam terá menos surtos energéticos quando finalmente se formarem. Se o planeta estiver menos exposto a estas explosões de radiação estelar do que em torno de uma estrela mais jovem, isso poderá afectar significativamente as nossas expectativas de descobrir aí vida.”

Astronomia On-line
5 de Junho de 2020

 

 

3632: O Sol, em comparação com outras estrelas, é monótono

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Não muito activo: comparação das variações de brilho do Sol com aquelas de uma estrela parecida com o Sol.
Crédito: MPS/hormesdesign.de

O Sol é uma estrela em constante mudança: às vezes, inúmeras manchas solares cobrem a sua superfície visível; por outras, a superfície está completamente “vazia”. No entanto, pelos padrões cósmicos, o Sol é extraordinariamente monótono. Este é o resultado de um novo estudo apresentado por investigadores sob a liderança do Instituto Max Planck para Investigação do Sistema Solar na edição mais recente da revista Science. Pela primeira vez, os cientistas compararam o Sol com centenas de outras estrelas com períodos de rotação semelhantes e outras propriedades fundamentais. A maioria delas apresentou variações muito mais fortes. Isto levanta a questão de saber se a monotonia do Sol é uma característica básica ou se a nossa estrela está apenas a passar por uma fase invulgarmente calma há já vários milénios.

A extensão com que a actividade solar (e, portanto, o número de manchas solares e o brilho solar) varia pode ser reconstruida usando vários métodos – pelo menos durante um certo período de tempo. Desde 1610, por exemplo, há registos confiáveis de manchas solares que cobrem o Sol; a distribuição de variedades radioactivas de carbono e berílio em anéis de árvores e núcleos de gelo permite-nos tirar conclusões sobre o nível da actividade solar nos últimos 9000 anos. Durante este período de tempo, os cientistas encontram flutuações regularmente recorrentes de força comparável, como nas últimas décadas. “No entanto, quando comparados com toda a vida útil do Sol, 9000 anos é como um piscar de olhos,” diz o Dr. Timo Reinhold, cientista do Instituto Max Planck e autor principal do estudo. Afinal, a nossa estrela tem quase 4,6 mil milhões de anos. “É concebível que o Sol esteja a passar por uma fase silenciosa com a duração de milhares de anos e, portanto, tenhamos uma imagem distorcida da nossa estrela,” acrescenta.

Tendo em conta que não há como descobrir como o Sol era nos tempos primitivos, os cientistas só podem recorrer às estrelas: juntamente com colegas da Universidade de Nova Gales do Sul, Austrália, e da Escola de Pesquisa Espacial na Coreia do Sul, os investigadores do Instituto Max Planck investigaram se o Sol se comporta “normalmente” em comparação com outras estrelas. Isto pode ajudar a classificar a sua actividade actual.

Para esse fim, os investigadores seleccionaram estrelas candidatas que se parecem com Sol em termos de propriedades decisivas. Além da temperatura da superfície, da idade e da proporção de elementos mais pesados do que o hidrogénio e hélio, os cientistas observaram, sobretudo, o período de rotação. “A velocidade com que uma estrela gira em torno do seu próprio eixo é uma variável crucial,” explica o Dr. Sami Solanki, director do Instituto Max Planck e co-autor da nova publicação. A rotação de uma estrela contribui para a criação do seu campo magnético num processo de dínamo no seu interior. “O campo magnético é a força motriz responsável por todas as flutuações na actividade,” diz Solanki. O estado do campo magnético determina com que frequência o Sol emite radiação energética e lança partículas velozes para o espaço em erupções violentas, quão numerosas as manchas solares escuras e regiões brilhantes à sua superfície são – e, portanto, também com que intensidade o Sol brilha.

Um catálogo compreensivo que contém os períodos de rotação de milhares de estrelas está disponível há apenas alguns anos. Tem por base dados de medição do Telescópio Espacial Kepler da NASA, que registou as flutuações de brilho de aproximadamente 150.000 estrelas de sequência principal (ou seja, aquelas que estão a meio das suas vidas) de 2009 a 2013. Os investigadores vasculharam esta enorme amostra e seleccionaram as estrelas que completam uma rotação em 20 a 30 dias. O Sol completa uma volta sob si próprio a cada mais ou menos 24,5 dias. Os investigadores conseguiram refinar ainda mais esta amostra usando dados do Telescópio Espacial Gaia da ESA. No final, restaram 369 estrelas, que também se assemelham ao Sol noutras propriedades fundamentais.

A análise exacta das variações de brilho destas estrelas, de 2009 a 2013, revelam uma imagem clara. Enquanto entre as fases activas e inactivas a irradiação solar flutuou em média apenas 0,07%, as outras estrelas apresentaram variações muito maiores. As suas flutuações eram tipicamente cerca de cinco vezes mais fortes. “Ficámos muito surpreendidos que a maioria das estrelas semelhantes ao Sol sejam muito mais activas que o Sol,” diz o Dr. Alexander Shapiro do Instituto Max Planck, que chefia o grupo de investigação “Ligando as Variabilidades Solar e Estelares”.

No entanto, não é possível determinar o período de rotação de todas as estrelas observadas pelo telescópio Kepler. Para fazer isso, os cientistas têm que encontrar certas quedas que reaparecem periodicamente na curva de luz da estrela. Estas diminuições de brilho podem ser rastreadas até às manchas estelares que escurecem a superfície solar, que giram para fora do campo de visão do telescópio e que depois reaparecem após um período fixo de tempo. “Para muitas estrelas, estes escurecimentos periódicos não podem ser detectados; perdem-se no ruído dos dados medidos e nas flutuações de brilho subjacentes,” explica Reinhold. Visto através do telescópio Kepler, nem mesmo o Sol conseguiria revelar o seu período de rotação.

Assim sendo os cientistas também estudaram mais de 2500 estrelas parecidas com o Sol com períodos de rotação desconhecidos. O seu brilho flutuou muito menos do que o do outro grupo.

Estes resultados permitem duas interpretações. Poderá haver uma diferença fundamental ainda inexplicável entre estrelas com períodos de rotação conhecidos e desconhecidos. “É igualmente concebível que estrelas com períodos de rotação conhecidos e parecidos ao do Sol nos mostrem as flutuações fundamentais na actividade de que o Sol é capaz,” diz Shapiro. Isso significaria que a nossa estrela tem permanecido invulgarmente fraca ao longo dos últimos 9000 anos e que em escalas de tempo muito grandes também sejam possíveis fases com flutuações muito maiores.

Não há, no entanto, motivo de preocupação. No futuro próximo, não há indicação de tal “hiperactividade” solar. Pelo contrário: durante a última década, o Sol tem-se mostrado bastante fraco, mesmo pelos seus próprios baixos padrões. As previsões de actividade para os próximos 11 anos indicam que isso não mudará em breve.

Astronomia On-line
5 de Maio de 2020

 

 

3542: Cientistas convertem água em combustível solar

CIÊNCIA/TECNOLOGIA

University of Southampton

Uma equipa de investigadores britânicos usou uma metodologia única que permite transformar água em combustível solar, que pode ser uma solução para energia renovável.

Esta metodologia única utilizada por uma equipa de cientistas da Universidade de Southampton mostra ser uma potencial solução para energia renovável, eliminação de gases com efeito de estufa e produção química sustentável. O processo passa por transformar fibras ópticas em micro-reactores foto-catalíticos, convertendo assim água em combustível de hidrogénio através de energia solar.

Segundo o Tech Explorist, os investigadores britânicos revestiram as fibras com óxido de titânio, decorado com nano-partículas de paládio. Isto permitiu que o material funcionasse como catalisador para a separação indirecta contínua da água. Os resultados do estudo foram publicados, em Fevereiro, na revista científica ACS Photonics.

“Ser capaz de combinar processos químicos activados pela luz com as excelentes propriedades de propagação da luz das fibras ópticas tem um enorme potencial. Neste trabalho, o nosso foto-reactor exclusivo mostra melhorias significativas na actividade em comparação com os sistemas existentes. Este é um exemplo ideal de engenharia química para a tecnologia verde do século XXI”, explicou o autor principal do estudo, Matthew Potter, em comunicado de imprensa.

As fibras ópticas formam a camada física da notável rede global de telecomunicações de quatro mil milhões de quilómetros, que se expande a uma taxa superior a Mach 20, ou seja, mais de 4 km/s.

“Para este projecto, reaproveitamos essa extraordinária capacidade de fabricação usando as instalações aqui no ORC [Optoelectronics Research Centre], para fabricar micro-reatores altamente escaláveis feitos de vidro de sílica pura com propriedades ideais de transparência óptica para foto-catálise solar”, disse também o co-autor Pier Sazio.

ZAP //
Por ZAP
9 Abril, 2020

 

3497: Descobertos novos planetas menores para lá de Neptuno

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A cúpula do Telescópio Blanco no Observatório Inter-Americano de Cerro Tololo no Chile, onde a câmara DES usada para o levantamento DES estava instalada.
Crédito: Reidar Hahn, Fermilab

Usando dados do DES (Dark Energy Survey), investigadores descobriram mais de 300 objectos transneptunianos (OTNs), planetas menores localizados nos confins do Sistema Solar, incluindo mais de 100 novas descobertas. Publicado na revista The Astrophysical Journal Supplement Series, o estudo também descreve uma nova abordagem para encontrar tipos semelhantes de objectos e pode ajudar pesquisas futuras do hipotético Planeta Nove e de outros planetas não descobertos. O trabalho foi liderado pelo aluno Pedro Bernardinelli e pelos professores Gary Bernstein e Masao Sako da Universidade da Pensilvânia, EUA.

O objectivo do DES, que completou em Janeiro seis anos de recolha de dados, é entender a natureza da energia escura, recolhendo imagens de alta precisão do céu do hemisfério sul. Embora o DES não tenha sido desenhado especificamente para os OTNs, a sua abrangência e profundidade de cobertura tornaram-no particularmente hábil em encontrar novos objectos para lá de Neptuno. “O número de OTNs que podemos encontrar depende de quanto do céu podemos observar e do objecto mais ténue que podemos encontrar,” diz Bernstein.

Dado que o DES foi projectado para estudar galáxias e super-novas, os investigadores tiveram que desenvolver uma mova maneira de rastrear movimento. Dois levantamentos dedicados a OTNs recolhem medições com a frequência de uma ou duas horas, o que permite que os cientistas sigam mais facilmente os seus movimentos. “As pesquisas dedicadas a OTNs têm como ver o objeto a mover-se e é fácil rastreá-los,” diz Bernardinelli. “Uma das principais coisas que fizemos neste artigo foi descobrir uma maneira de recuperar esses movimentos.”

Usando os primeiros quatros anos de dados do DES, Bernardinelli começou com um conjunto de dados de 7 mil milhões de ‘pontos’, todos os possíveis objectos detectados pelo software que estavam acima dos níveis de fundo da imagem. Seguidamente, removeu quaisquer objectos presentes em noites múltiplas – objectos como estrelas, galáxias e super-novas – para criar uma lista “transiente” de 22 milhões de objectos antes de iniciar um jogo massivo de “liga os pontos”, procurando pares ou trios de objectos detectados a fim de ajudar a determinar onde o objecto apareceria nas noites subsequentes.

Com os 7 mil milhões de pontos reduzidos a uma lista de aproximadamente 400 candidatos vistos em pelo menos seis noites de observações, os investigadores tiveram que verificar os seus resultados. “Temos esta lista de candidatos e depois precisamos de garantir que os nossos candidatos são realmente verdadeiros,” explica Bernardinelli.

Para filtrar a sua lista de candidatos até OTNs reais, os investigadores voltaram ao conjunto de dados originais para ver se conseguiam encontrar mais imagens do objecto em questão. “Digamos que encontrámos algo em seis noites diferentes,” realça Bernstein. “Para os OTNs que existem, observámo-los na realidade em 25 noites diferentes. Isto significa que há imagens onde esse objecto deveria estar, mas não conseguiu passar pela primeira etapa de ser chamado de ‘ponto’.”

Bernardinelli desenvolveu uma maneira de “empilhar” várias imagens para criar uma visão mais nítida, o que ajudou a confirmar se um objecto detectado era um OTN real. Também verificaram que o seu método era capaz de detectar OTNs conhecidos nas áreas do céu em estudo e foram capazes de detectar objectos falsos injectados na análise. “A parte mais difícil foi tentar garantir que encontrássemos o que deveríamos encontrar,” diz Bernardinelli.

Após muitos meses de desenvolvimento de método e de análise, os cientistas encontraram 316 OTNs, incluindo 245 descobertas feitas pelo DES e 139 novos objectos que não tinham sido publicados anteriormente. Com apenas 3000 objectos actualmente conhecidos, este catálogo DES representa 10% de todos os objectos transneptunianos conhecidos. Plutão, o OTN mais famoso, está 40 vezes mais distante do Sol do que a Terra, e os OTNs encontrados usando os dados do DES estão entre 30 e 90 vezes a distância Terra-Sol. Alguns destes objectos estão em órbitas extremamente longas que os levam muito além de Plutão.

Agora que o DES está completo, os investigadores estão a executar novamente a sua análise de todo o conjunto de dados do DES, desta vez com um limite mais baixo para a detecção de objectos no primeiro estágio de filtragem. Isto significa que há um potencial ainda maior para, no futuro próximo, encontrar novos OTNs, possivelmente até 500, com base nas estimativas dos investigadores.

O método desenvolvido por Bernardinelli também pode ser usado para procurar OTNs nos próximos levantamentos astronómicos, incluindo o do novo Observatório Vera C. Rubin. Este observatório vai examinar todo o céu do hemisfério sul e será capaz de detectar objectos ainda mais fracos e mais distantes do que o DES. “Muitos dos programas que desenvolvemos podem ser facilmente aplicados a outros grandes conjuntos de dados, como o que o Observatório Rubin vai produzir,” salienta Bernardinelli.

Este catálogo de OTNs também será uma ferramenta científica útil para investigações futuras do Sistema Solar. Dado que o DES recolhe um amplo espectro de dados sobre cada objecto detectado, os investigadores podem tentar descobrir a origem do objecto transneptuniano, tendo em conta que se espera que objectos que se formam mais perto do Sol tenham cores diferentes daqueles formados em regiões mais distantes e mais frias. E, ao estudar as órbitas destes objectos, os cientistas podem estar um passo mais perto de encontrar o Planeta Nove, um planeta hipotético do tamanho de Neptuno que se pensa existir para lá de Plutão.

“Há muitas ideias sobre planetas gigantes que costumavam existir no Sistema Solar e que não existem mais, ou planetas muito distantes e massivos, mas que são demasiado ténues para os termos ainda descoberto,” diz Bernardinelli. “Fazer este catálogo é a parte divertida da descoberta. Depois, quando criamos este recurso, podemos comparar o que encontramos com o que a teoria disse que devíamos encontrar.”

Astronomia On-line
17 de Março de 2020

 

 

3495: Novas descobertas de ondas gravitacionais

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Simulação numérica da primeira fusão de buracos negros binários observada pelo detector Advanced LIGO no dia 14 de Setembro de 2015.
Crédito: S. Ossokine, A. Buonanno (Instituto Max Planck para Física Gravitacional), projecto Simulating eXtreme Spacetimes, W. Benger (Airborne Hydro Mapping GmbH)

Investigadores do Instituto Max Planck para Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein) em Hannover, juntamente com colegas internacionais, publicaram o seu segundo Catálogo Aberto de Ondas Gravitacionais (2-OGC). Usaram métodos de investigação aprimorados para aprofundar os dados publicamente disponíveis da primeira e da segunda campanha de observações. Além de confirmarem as dez fusões conhecidas buracos negros binários e de uma fusão de estrelas de neutrões binárias, também identificaram quatro candidatos promissores à fusão de buracos negros, que passaram despercebidos nas análises iniciais do LIGO/Virgo. Estes resultados demonstram o valor das investigações dos dados públicos do LIGO/Virgo por grupos independentes das colaborações LIGO/Virgo. A equipa de investigação também disponibilizou o seu catálogo completo, além da análise detalhada de mais de uma dúzia possíveis fusões de buracos negros binários.

“Nós incorporamos os métodos mais avançados,” diz Alexander Nitz, cientista da equipa do Instituto Max Planck para Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein) em Hannover, que liderou a equipa de investigação internacional. “As nossas melhorias permitem descobrir fusões mais fracas de buracos negros binários: os quatro sinais adicionais mostram que isto funciona!”

Os resultados foram publicados a semana passada na revista The Astrophysical Journal.

Novas descobertas em dados antigos

A equipa internacional de pesquisa analisou os dados de ondas gravitacionais disponíveis ao público, obtidos pelos detectores Advanced LIGO e Advanced Virgo na sua primeira (de Setembro de 2015 a Janeiro de 2016) e na sua segunda (de Novembro de 2016 a Agosto de 2017) campanha de observações. Estes foram previamente analisados pela colaboração LIGO e Virgo. Foram encontradas dez fusões de buracos negros binários e uma fusão de estrelas de neutrões binárias. Outra análise independente já havia encontrado várias fusões adicionais de buracos negros.

O trabalho liderado por Nitz confirma 14 destes eventos e encontra mais uma possível fusão de buracos negros binários não avistada pelas análises anteriores. A ser real, GW151205 veio de uma fusão bastante distante de dois buracos negros massivos com mais ou menos 70 e 40 vezes a massa do Sol, respectivamente.

O truque não foi apenas uma maneira aprimorada de classificar potenciais sinais de ondas gravitacionais, mas também ter como alvo as propriedades que os buracos negros binários devem ter. “Temos uma ideia do que é a típica massa de um buraco negro binário a partir dos sinais que já foram detectados,” explica Collin Capano, investigador sénior do Instituto Albert Einstein em Hannover e co-autor da publicação. “A nossa sensibilidade a buracos negros binários melhorou 50% a 60% usando estas informações para ajustar a nossa pesquisa e procurar os sinais mais prováveis.”

Nenhuma nova fusão de estrelas de neutrões binárias

A equipa não encontrou novos candidatos a fusões de estrelas de neutrões binárias nos dados das duas campanhas de observação do LIGO/Virgo. Dado que apenas foram identificadas duas fusões de estrelas de neutrões binárias, graças às suas ondas gravitacionais, e a população subjacente não é bem conhecida, uma pesquisa direccionado ainda não é possível.

Os 15 sinais relatados agora são apenas uma pequena parte de um maior catálogo online. A equipa publicou o seu catálogo completo de eventos, incluindo candidatos estatisticamente menos significativos e os resultados detalhados das suas análises. “Esperamos que estes dados permitam que outros cientistas realizem futuramente investigações profundas, fornecendo uma melhor compreensão da população de buracos negros binários, bem como do ruído de fundo,” diz Sumit Kumar, investigador sénior do Instituto Albert Einstein e co-autor da publicação.

Astronomia On-line
17 de Março de 2020

 

 

3159: Pela primeira vez, neurónios artificiais foram criados para curar doenças crónicas

CIÊNCIA/SAÚDE

University of Bath

Uma equipa de investigadores conseguiu recriar as propriedades biológicas dos neurónios em chips, que podem ser úteis ajudar na cura de doenças neurológicas crónicas.

Naquele considerado um feito única na ciência, investigadores da Universidade de Bath criaram neurónios artificiais que podem vir a ter importantes aplicações médicas, nomeadamente na cura do Alzheimer e de outras doenças degenerativas crónicas. Estes chips de silicone comportam-se como verdadeiros neurónios, respondendo a sinais do sistema nervoso.

De acordo com o Neuroscience News, este é um feito há muito tempo perseguido pela comunidade científica. Os neurónios artificiais têm a capacidade de reparar os bio-circuitos, replicando a sua função saudável e restaurando a função corporal completa do paciente.

No caso da insuficiência cardíaca, por exemplo, os neurónios do cérebro das pessoas não respondem correctamente ao sistema nervoso, não enviando os sinais correctos para o coração. Isto faz com que o coração não bombeie sangue com a intensidade que deveria.

O estudo publicado esta terça-feira na revista Nature Communications detalha a forma como os cientistas conseguiram modelar e derivar equações para explicar como é que os neurónios respondem a estímulos eléctricos de outros nervos. Os investigadores conseguiram replicar as dinâmicas naturais em ratos, usando chips de silicone.

“Até agora, os neurónios eram como caixas negras, mas conseguimos abri-la e espiá-la por dentro. O nosso trabalho altera paradigmas porque fornece um método robusto para reproduzir as propriedades elétricas dos neurónios reais em detalhes mínimos”, disse o autor do estudo, Alain Nogaret.

O investigador realça ainda que uma das vantagens da sua inovação é que os seus neurónios precisam de pouca energia (140 nanowatts).

“Estamos a desenvolver pacemakers inteligentes que não apenas estimulam o coração a bombear a um ritmo constante, mas usam esse neurónios para responder em tempo real às exigências impostas ao coração”, acrescentou o investigador da Universidade de Bath.

ZAP //

Por ZAP
8 Dezembro, 2019

 

3137: Novo sistema obtém energia solar quando o sol não está a brilhar

CIÊNCIA

Um grupo de investigadores da Universidade de Houston apresentou um dispositivo que armazena energia do sol para uso durante a noite. A energia solar é uma alternativa para o futuro, mas os investigadores enfrentam o desafio de superar as suas limitações. Nesse sentido, foram desenvolvidos vários projectos para armazenar energia solar para uso quando o sol não está a brilhar.

O segredo para uma captação 24 horas por dia estará no combinar de várias tecnologias já conhecidas no mercado.

Usar Energia Solar sem que o sol esteja a raiar

Esta não é a primeira vez que se fala num dispositivo que armazena energia solar para uso quando o sol não está a brilhar. Superar as limitações da energia fotovoltaica como a energia limpa do futuro é um dos maiores desafios. Contudo, os investigadores não mostram estar dispostos a poupar tempo nem dinheiro para o fazer.

Por detrás deste dispositivo está um grupo de investigadores da Universidade de Houston. Na base está um dispositivo híbrido que capta a energia solar de forma eficiente. Ao mesmo tempo, este produto armazena essa energia para uso posterior.

O objectivo deste projecto é desenvolver uma nova opção de usar a energia solar ao longo do dia. Isto é, que as horas limitadas de luz, os dias sem sol sejam um impedimento.

Luz do sol 24 horas, sete dias por semana

O trabalho desenvolvido pelos engenheiros da Universidade de Houston combina armazenamento de energia molecular e armazenamento de calor latente para produzir um dispositivo integrado de recolha e armazenamento para possível operação 24 horas por dia, 7 dias por semana.

Assim, os autores do estudo afirmam que uma eficiência de 73% é alcançada em operações de pequena escala e de até 90% quando aplicada em operações de grande escala. Também afirmam que 80% da energia é recuperada à noite.

Parte do sucesso deste novo dispositivo reside na utilização de um material de armazenamento molecular, um composto orgânico que, de acordo com os investigadores, demonstra alta energia específica e excepcional libertação de calor, mantendo-se estável durante longos períodos de armazenamento.

O segredo estará na energia molecular

Os responsáveis do projecto, em declarações ao World Energy Trade, explicaram que esta alta eficiência se deve, em parte, à capacidade do dispositivo de captar todo o espectro da luz solar, com a possibilidade do seu uso imediato e a conversão do excesso em armazenamento de energia molecular.

T. Randall Lee, professor de química, explica que o dispositivo oferece maior eficiência de várias maneiras:

  • a energia solar é armazenada em forma molecular em vez de calor, que se dissipa ao longo do tempo;
  • o sistema integrado também reduz perdas térmicas, uma vez que não é necessário transportar a energia armazenada através de condutas.

Também é importante notar que o dispositivo desenvolvido pela Universidade de Houston permite que a energia armazenada produza energia térmica a uma temperatura mais elevada durante a noite do que durante o dia, o que aumenta a quantidade de energia disponível mesmo quando o sol não brilha.

Criado combustível líquido que pode armazenar a energia do Sol durante 18 anos

O grande problema das energias renováveis é o armazenamento. Qual o interesse em haver muita energia solar ou eólica quando não temos como guardar de forma eficiente e barata? Este é o calcanhar de … Continue a ler Criado combustível líquido que pode armazenar a energia do Sol durante 18 anos

04 Dez 2019

 

3027: A Internet quântica pode estar mais próxima do que nunca

CIÊNCIA

sakkmesterke / Canva

Um novo estudo torna mais real a probabilidade de vir a existir uma Internet quântica. Para além de resolver vários problemas de segurança dos dias de hoje, também seria capaz de resolver problemas que os actuais computadores são incapazes de o fazer.

Graças à sua natureza dupla, que permite conter dois estados de informação ao mesmo tempo, os computadores teriam mais poder e maior velocidade. Trazer estas características às massas é um objectivo em comum para vários investigadores, já que os seus benefícios seriam notáveis para a sociedade e para a ciência.

O novo estudo foi publicado, na semana passada, na revista científica Physical Review X. Nesta investigação são comparadas duas abordagens diferentes (clássica e quântica) para resolver um problema computacional conhecido como “clustering” — que consiste em agrupar bocados de informação com base nas suas semelhanças.

Segundo a Inverse, os investigadores dificultaram a tarefa ao algoritmo quântico, de forma a testar o seu verdadeiro potencial. Em vez de lhe fornecerem informação pré-catalogada, como na abordagem clássica, obrigaram o algoritmo a ter de fazê-lo por si próprio. Este processo seria fundamental na existência de uma Internet quântica, pelo que esta experiência aproxima mais esta realidade.

O objectivo do algoritmo quântico é encontrar um equilíbrio entre observar informação suficiente para categorizá-la correctamente e não observar demasiado ao ponto de degradá-la.

Tendo isto em conta, a equipa de investigadores notou que o seu algoritmo alcançou esta premissa, mantendo a informação ao máximo no seu estado original, enquanto a organizava de forma correta.

ZAP //

Por ZAP
14 Novembro, 2019

 

2844: Neandertais ocuparam ilhas do Mediterrâneo dezenas de milhares de anos antes do que se pensava

CIÊNCIA

Cientistas descobriram provas de que a ilha de Naxos, na Grécia, já era habitada por neandertais há 200.000 anos, dezenas de milhares de anos antes do que se pensava até agora.

AFP / PIERRE ANDRIEU

Um estudo publicado hoje na revista Science Advances, apresenta conclusões de vários anos de escavações e põem em causa o que se pensava sobre as movimentações humanas na região, que era considerada inacessível para os homens de Neandertal (Homo neanderthalensis), espécie que coexistiu com os humanos modernos (Homo sapiens).

As novas descobertas levaram a que os investigadores reconsiderassem as rotas que a antiga espécie humana seguiu na disseminação da espécie de África para a Europa e demonstram a capacidade de adaptação dos neandertais a desafios ambientais.

“Até recentemente, essa parte do mundo era vista como irrelevante para os estudos com seres humanos, mas estes resultados obrigam-nos a repensar a história das ilhas do Mediterrâneo”, disse Tristan Carter, professor associado de Antropologia da Universidade McMaster, no Canadá, e principal autor do estudo, que contou com a participação de Dimitris Athanasoulis, chefe de Arqueologia do Cycladic Ephorate of Antiquities, do Ministério da Cultura da Grécia.

Embora se soubesse que os caçadores da Idade da Pedra viviam na Europa continental há mais de um milhão de anos, acreditava-se que as ilhas do Mediterrâneo só tinham sido colonizadas há 9.000 anos, por agricultores.

Os estudiosos acreditavam que o mar Egeu, que separava a Anatólia ocidental [Ásia menor] da Grécia continental, era intransponível para os neandertais, sendo a ponte terrestre da Trácia, no sudoeste da Europa, a única passagem.

As novas investigações sugerem agora que o mar Egeu era acessível muito antes do que se pensava. Em certos momentos da Idade do Gelo o mar era mais baixo, expondo uma rota terrestre entre os continentes, permitindo que as populações pré-históricas passassem a pé até Stelida, perto da ilha de Naxos, uma rota de migração alternativa que liga África à Europa.

Os investigadores consideram que a área teria sido atraente devido à abundância de matérias-primas para a construção de ferramentas e de água doce.

No entanto, “ao entrar nesta região, as novas populações teriam enfrentado um ambiente novo e desafiador, com diferentes animais, plantas e doenças, exigindo novas estratégias adaptativas”, disse Tristan Carter.

A equipa encontrou vestígios de actividade humana de 200.000 anos em Stelida, onde desenterrou várias ferramentas e armas de caça.

Os dados científicos recolhidos no local contribuem para o debate acerca da importância das rotas costeiras e marinhas para a disseminação das espécies humanas. Embora os dados sugiram que o mar Egeu tenha sido atravessado a pé, os autores também não descuram a hipótese de que os neandertais possam ter construído embarcações.

A investigação agora publicada faz parte do Projecto Arqueológico Stelida Naxos, colaboração que envolve vários investigadores que trabalham no local desde 2013.

sapo24
16 out 2019 19:16
MadreMedia / Lusa

 

2352: Encontrada em Israel cidade com dez mil anos da Idade da Pedra

CIÊNCIA

Yaniv Berman / Israel Antiquities Authority
A metrópole antiga encontrada no bairro de Motza, perto de Jerusalém

Uma enorme metrópole que remonta à Idade da Pedra foi descoberta perto de Jerusalém, em Israel. Os investigadores dizem que não é apenas a maior deste tipo já encontrada no país, mas uma das mais monumentais já encontradas.

Segundo o Science Alert, o extenso local neolítico, desenterrado no bairro de Motza, perto de Jerusalém, foi fundado há cerca de 10.500 anos e, no seu auge, teria sido um centro movimentado para cerca de dois mil e três mil habitantes da Idade da Pedra.

“Esta é provavelmente a maior escavação deste período no Médio Oriente, o que permitirá que a pesquisa avance muito à frente de onde estamos hoje, só pela quantidade de material que podemos salvar e preservar deste local”, explicou à Reuters Lauren Davis, arqueóloga da Autoridade de Antiguidades de Israel que está a conduzir a escavação.

Embora não saibamos o nome original desta metrópole antiga, a escavação a decorrer no local, que decorre há 18 meses, já descobriu a pegada de uma cidade que cresceu para cobrir até 40 hectares na sua época.

Quando começou a aparecer, este povoamento seria muito menor, provavelmente ocupando apenas um único hectare. No entanto, no decorrer dos 1.500 anos seguintes, desenvolveu-se até ser um próspero centro urbano repleto de grandes edifícios, instalações públicas e locais de rituais.

“Veio mudar o jogo. É um local que mudará drasticamente aquilo que sabemos sobre a era Neolítica”, disse também um dos investigadores, Jacob Vardi, ao The Times of Israel.

Ao contrário de Çatalhöyük, na Turquia, uma cidade do mesmo período, a metrópole de Motza possui becos convenientemente desocupados entre os edifícios para permitir a livre passagem – enquanto que os habitantes da cidade turca provavelmente tiveram que recorrer a escadas para sair das habitações e estruturas urbanas.

Além disso, noutras partes da cidade, existiam anexos que foram utilizados para armazenar sementes e alimentos, tal como lentilhas e grão-de-bico, e os artefactos culturais e objectos artesanais preciosos como pulseiras e medalhões, preservados nos túmulos da cidade e noutros lugares, revelam evidências de uma comunidade que possuía e comercializava todo o tipo de coisas exóticas.

“Estes objectos confirmam o facto de, já nesse período, os habitantes deste local terem mantido relações de intercâmbio com outros lugares distantes”, explicam os investigadores num comunicado.

“Foram encontrados objectos únicos de pedra nos túmulos, feitos de um tipo desconhecido deste material, bem como objectos feitos de obsidiana da Anatólia e conchas do mar, algumas das quais foram trazidas do Mar Mediterrâneo e do Mar Vermelho”.

As escavações também desenterraram ferramentas de sílex, incluindo pontas de flechas usadas para caçar e possivelmente lutar, além de machados e vários tipos de lâminas. Algumas dessas ferramentas teriam sido usadas nos campos, permitindo o desenvolvimento da agricultura na cidade, que cultivava trigo, cevada e feijão.

Além das culturas, os cientistas dizem que os antigos habitantes guardavam e comiam vacas e porcos – e podem ter sido a primeira sociedade conhecida a domesticar cabras.

As escavações no local continuam e a equipa de arqueólogos diz que esta descoberta sem precedentes – e todos os objectos raros e misteriosos que contém – ainda tem muito a revelar.

ZAP //

Por ZAP
22 Julho, 2019

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2334: Ilhas Marshall são dez vezes mais radioactivas que Chernobyl

U.S. Army / Wikimedia

Algumas das Ilhas Marshall no Oceano Pacífico – como os atóis Bikini e Enewetak – ainda são mais radioactivas que Chernobyl e Fukushima, embora mais de 60 anos tenham passado desde que os EUA testaram armas radioactivas.

Ao testar o solo para plutônio-239 + 240, os investigadores descobriram que algumas das ilhas tinham níveis entre 10 e 1.000 vezes maiores do que em Fukushima – onde um terremoto e tsunami levaram à fusão de reactores nucleares – e cerca de 10 vezes mais altos do que os níveis na zona de exclusão de Chernobyl.

Os cientistas levaram apenas um número limitado de amostras de solo, o que significa que é necessária uma investigação mais abrangente. Independentemente disso, ficaram surpreendidos que nem os governos nacionais nem as organizações internacionais tivessem “qualquer orientação adicional sobre os níveis de plutónio permissíveis no solo”, embora os níveis nas Ilhas Marshall fossem altos.

Depois de lançar bombas atómicas nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki em 1945, efectivamente terminando a II Guerra Mundial, os EUA decidiram testar mais armas radioactivas. Alguns desses testes ocorreram nas Ilhas Marshall, uma cadeia de ilhas entre o Hawai e as Filipinas, um distrito do Território da Confiança das Ilhas do Pacífico – administrado pelos EUA em nome das Nações Unidas.

As duas primeiras bombas – chamadas Able e Baker – foram testadas no Atol de Bikini em 1946 e deram início a um período de 12 anos de testes nucleares nos atóis Bikini e Enewetak, durante os quais os EUA testaram 67 armas nucleares.

O primeiro teste da bomba de hidrogénio – Ivy Mike – foi testado em Enewetak em 1951. Os EUA realizaram o seu maior teste de bomba de hidrogénio no Atol de Bikini – a bomba de 1954 do Castelo Bravo, que foi mais de 1.000 vezes mais poderosa que “Little Boy”, a arma de urânio que dizimou Hiroshima.

Além de contaminar os atóis Bikini e Enewetak, a precipitação nuclear dos testes também choveu e as pessoas que vivem nos atóis de Rongelap e Utirik adoeceram, de acordo com a Live Science.

Em 2016, uma equipe de investigadores da Universidade de Columbia, em Nova Iorque, publicou um estudo na revista Proceedings of National Academy of Sciences sobre a radiação gama de fundo em três dos atóis Marshall do norte: Enewetak, Bikini e Rongelap. Descobriram que os níveis de radiação no Bikini eram mais altos do que o relatado anteriormente, por isso decidiram fazer estudos mais aprofundados sobre a radioactividade nas ilhas.

Agora, a mesma equipa escreveu três novos estudos, publicados na revista PNAS, em quatro dos atóis nas ilhas do norte de Marshall: Bikini, Enewetak, Rongelap e Utirik. Os níveis externos de radiação gama foram significativamente elevados no Atol de Bikini; na ilha de Enjebi no Atol de Enewetak; e na Ilha Naen, no Atol Rongelap, em comparação com uma ilha no sul das Ilhas Marshall, que os cientistas usaram como controlo.

Os níveis nas ilhas Bikini e Naen eram tão altos que ultrapassaram o limite máximo de exposição que os EUA e a República das Ilhas Marshall concordaram.

Os cientistas também descobriram que as ilhas de Runit e Enjebi no Enewetak Atoll, bem como nas ilhas Bikini e Naen, tinham altas concentrações de isótopos radioactivos no solo. Essas quatro ilhas tinham níveis de plutónio radioactivo que eram mais altos que Fukushima e Chernobyl.

No segundo estudo, os investigadores trabalharam com mergulhadores profissionais, que recolheram 130 amostras de solo da cratera Castle Bravo, no Atol de Bikini. O nível de alguns dos isótopos – plutônio-239.240, amerício-241 e bismuto-207 – tinha uma ordem de magnitude maior do que os níveis encontrados noutras ilhas Marshall.

Estas descobertas são importantes porque “medir a contaminação radioativa do sedimento da cratera é um primeiro passo para avaliar o impacto geral dos testes de armas nucleares nos ecossistemas oceânicos”.

No terceiro estudo, os cientistas testaram mais de 200 frutas – a maioria cocos e pandanus – em 11 das ilhas de quatro diferentes atóis no norte das Ilhas Marshall. Os níveis de césio-137 não pareciam bons para uma grande parte dos frutos dos atóis Bikini e Rongelap, que tinham níveis de radioactividade superiores aos considerados seguros por vários países e organizações internacionais

ZAP //

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18 Julho, 2019

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2137: A rotação da Terra está a alterar o movimento das águas de um lago italiano

CIÊNCIA

Barni1 / Wikimedia

O lago Garda, atractivo destino turístico, único pelas suas características físicas e ambientais e caso de estudo para várias equipas científicas internacionais, ainda não revelou todos os seus segredos.

Um grupo de investigadores, composto por cientistas das Universidades de Trento e Utrecht, acaba de fazer uma descoberta nova e inesperada: a rotação planetária modifica significativamente o movimento da água no lago Garda e afecta a mistura em águas profundas, que é de grande importância para o ecossistema do lago.

A descoberta, divulgada em comunicado, é o resultado da colaboração entre o Departamento de Engenharia Civil, Ambiental e Mecânica da Universidade de Trento (UniTrento) – mais especificamente, a equipa de investigação liderada por Marco Toffolon – e uma equipa do Instituto para Pesquisa Marinha e Atmosférica Utrecht em Universidade de Utrecht, liderada por Henk Dijkstra.

Segundo o novo estudo publicado na revista Scientific Reports, os investigadores atingiram os resultados “graças a uma campanha de campo intensa, suportada pelos resultados de simulações numéricas da hidrodinâmica do Lago Garda, que manteve os nossos investigadores ocupados em Trento e Utrecht durante dois anos, de 2017 a 2018″.

“De acordo com nosso estudo, quando o vento sopra ao longo do eixo principal do lago Garda, a rotação da Terra causa uma circulação secundária que desloca a água lateralmente, de uma costa à outra. Isso cria uma diferença na temperatura da água entre o leste (Veneto) e costa oeste (Lombardia) e, altamente relevante para a ecologia do lago, contribui para o transporte de oxigénio, nutrientes e outras substâncias da superfície para as camadas profundas e vice-versa”.

Em detalhe, no caso dos ventos Foehn, superfícies de água fria o lado leste do lago (ressurgente) e a água mais quente movem-se ao longo do lado oeste (afundamento) Entre Fevereiro e Abril, em particular, quando a temperatura da água do lago é mais baixa, o movimento vertical pode até atingir o fundo do lago, que está a uma profundidade de 350 metros.

“Não esperávamos observar no Lago Garda um evento que é típico das áreas costeiras dos oceanos e grandes lagos”, concluíram os investigadores.

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8 Junho, 2019



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2131: Físicos descobriram uma forma de salvar o gato de Schrödinger

CIÊNCIA

oliviermartins / Flickr

Investigadores da Universidade de Yale, nos EUA, descobriram como capturar o famoso gato de Schrödinger, um símbolo de super-posição quântica, antecipando os seus saltos e agindo em tempo real para “salvá-lo”.

A descoberta, que anula anos de dogma fundamental na física quântica, permite que os investigadores criem um sistema de alerta antecipado para saltos iminentes de átomos artificiais que contêm informações quânticas. Um estudo que anuncia a descoberta foi publicado na edição online da revista Nature.

O gato de Schrödinger é um paradoxo bem conhecido que é usado para ilustrar o conceito de super-posição, a capacidade de existir dois estados opostos simultaneamente, e a imprevisibilidade da física quântica. A ideia é que um gato seja colocado numa caixa selada com uma fonte radioactiva e um veneno que será activado se um átomo da substância radioactiva se desintegrar.

A teoria da super-posição da física quântica sugere que, até que alguém abra a caixa, o gato está vivo e morto, uma super-posição de estados. Abrindo a caixa para observar o gato muda abruptamente o seu estado quântico aleatoriamente, forçando-o a estar vivo ou morto. O salto quântico é a mudança discreta, não contínua e aleatória no estado quando observada.

‘No Matter’ Project / Flickr
O Gato de Schrödinger, que está vivo e morto enquanto está dentro da caixa, é um dos paradigmas da Mecânica Quântica

A experiência, realizada no laboratório de Michel Devoret e do autor principal Zlatko Minev, assemelha-se pela primeira vez ao funcionamento real de um salto quântico. Os resultados revelam uma descoberta surpreendente que contradiz a opinião estabelecida do físico dinamarquês Niels Bohr: os saltos não são abruptos ou tão aleatórios quanto se pensava anteriormente.

Para um pequeno objecto tal como um electrão, uma molécula ou átomo que contém informação quântica artificial do salto quântico é a transição súbita de um dos seus estados de outra energia discretos. No desenvolvimento de computadores quânticos, os investigadores devem lidar com os saltos dos qbits, que são as manifestações dos erros nos cálculos.

Os enigmáticos saltos quânticos foram teorizados por Bohr há um século, mas não foram observados até a década de 1980, em átomos. “Estes saltos ocorrem sempre que medimos um qbit. Sabe-se que saltos quânticos são imprevisíveis a longo prazo. Apesar disso, queríamos saber se seria possível obter um aviso antecipado de que um salto está prestes a acontecer em breve”, explicou em comunicado Devoret.

Minev observou que a experiência foi inspirada por uma previsão teórica de Howard Carmichael, da Universidade de Auckland, pioneiro da teoria da trajectória quântica e co-autor do estudo. Além do seu impacto fundamental, a descoberta é um avanço em potencial no entendimento e controle da informação quântica. Cientistas dizem que a gestão confiável de dados quânticos e a correcção de erros, à medida que ocorrem, é um desafio-chave em no desenvolvimento de computadores quânticos completamente úteis.

A equipa de Yale usou uma abordagem especial para monitorizar indirectamente um átomo artificial supercondutor, com três geradores de micro-ondas que irradiam o átomo contido numa cavidade 3D feita de alumínio. O método de monitorização duplamente indirecto, desenvolvido pela Minev para circuitos super-condutores, permite aos físicos observar o átomo com eficiência sem precedentes.

A radiação de micro-ondas agita o átomo artificial à medida que é observado simultaneamente, resultando em saltos quânticos. O pequeno sinal quântico dos saltos pode ser amplificado sem perder a temperatura ambiente. Aqui, o sinal pode ser monitorizado em tempo real. Isso permitiu aos investigadores ver uma súbita ausência de fotões de detecção. Esta pequena ausência é a advertência antecipada de um salto quântico.

(CC0/PD) geralt / pixabay

“O efeito mostrado por esta experiência é o aumento da coerência durante o salto, apesar da sua observação”, assinala Devoret e Minev. É possível também reverter os saltos e este é um ponto crucial, de acordo com os investigadores. Enquanto os saltos quânticos aparecem discretos e aleatórios a longo prazo, reverter um salto quântico significa que a evolução do estado quântico tem, em parte, um carácter determinado e não aleatório. O salto ocorre da mesma maneira previsível do seu ponto de partida aleatório.

“Os saltos quânticos de um átomo são um pouco análogos à erupção de um vulcão, são completamente imprevisíveis a longo prazo, mas com a supervisão correta podemos detectar um aviso antecipado de um desastre iminente e agir antes de acontecer”.

ZAP //

Por ZAP
7 Junho, 2019



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