3024: NASA: Cientistas fazem descoberta desconcertante sobre o oxigénio de Marte

CIÊNCIA

A atmosfera de Marte tem oxigénio, contudo, são apenas leves traços. Na verdade, além do gás que sustenta a nossa vida, o “ar que se respira” no planeta vermelho é composto por 95% de dióxido de carbono, azoto, argão, água e metano.

Segundo a NASA, a sonda Curiosity, descobriu um padrão de comportamento do oxigénio muito estranho. De tal forma que os investigadores nunca viram comportamento igual e não são capazes de explicar quimicamente o que descobriram.

Marte tem oxigénio que o ser humano respira

Pela primeira vez na história da exploração espacial, os cientistas mediram as mudanças sazonais nos gases que enchem o ar directamente acima da superfície da Cratera Gale em Marte.

Como resultado, foi descoberto algo desconcertante: o oxigénio, o gás que muitas criaturas da Terra usam para respirar, comporta-se de uma maneira que até agora os cientistas não conseguem explicar através de nenhum processo químico conhecido.

Como é a atmosfera de Marte?

Ao longo de três anos de Marte (ou quase seis anos da Terra), um instrumento no laboratório de química portátil Sample Analysis at Mars (SAM) dentro da barriga da sonda Curiosity da NASA inalou o ar da Gale Crater e analisou a sua composição.

Os resultados obtidos depois do SAM cuspir as amostram apresentaram e confirmaram a composição da atmosfera marciana na superfície.

Assim, o ar é composto por 95% em volume de dióxido de carbono (CO2), 2,6% de azoto molecular (N2), 1,9% de argão (Ar), 0,16% de oxigénio molecular (O2) e 0,06% de monóxido de carbono (CO).

Além disso, foi também revelado o processo de como as moléculas do ar marciano se misturam e circulam com as mudanças na pressão do ar ao longo do ano.

Percebeu-se que essas mudanças são causadas quando o gás CO2 congela sobre os pólos no inverno, diminuindo assim a pressão do ar em todo o planeta após a redistribuição do ar para manter o equilíbrio da pressão. Quando o CO2 evapora na primavera e no verão e se mistura, provoca um aumento da pressão do ar.

Há mais oxigénio em Marte no verão

Os dados agora recolhidos, permitiram aos investigadores medir as alterações nos gases da atmosfera imediatamente acima da Cratera Gale. Como resultado, foi descoberto que o nitrogénio e o argão seguem um padrão expectável. As concentrações destes gases aumentam e diminuem naquela região ao longo do ano face à quantidade de CO2 existente no ar.

Contudo, em contracorrente do que eram as expectativas, o mesmo não acontece com o oxigénio.

Surpreendentemente, a quantidade do oxigénio no ar aumentou durante toda a primavera e verão em cerca de 30%. Posteriormente, como voltou aos níveis previstos no outono marciano.

Apesar de ser algo novo para os investigadores, este notaram que o acontecimento não foi um caso isolado. Este padrão repetiu-se a cada primavera.

Na primeira vez que observamos o fenómeno, foi chocante.

Referiu Sushil Atreya, professor de ciências climáticas e espaciais.

O mistério do oxigénio de Marte sem explicação

Assim que os cientistas descobriram o enigma do oxigénio, os especialistas de Marte começaram a trabalhar para o explicar.

Primeiro verificaram a precisão do instrumento SAM que usaram para medir os gases: o Espectrómetro de Massa Quadrupolar. O instrumento estava bem.

A seguir consideraram a possibilidade de que as moléculas de CO2 ou água (H2O) pudessem ter liberado oxigénio quando se separaram na atmosfera, levando ao aumento de curta duração. Contudo, seria necessário cinco vezes mais água acima de Marte para produzir o oxigénio extra, e o CO2 decompõe-se muito lentamente para gerá-lo em tão pouco tempo.

E quanto à diminuição do oxigénio? Poderia a radiação solar ter quebrado as moléculas de oxigénio em dois átomos que explodiram no espaço?

Segundo os cientistas nada disto faz sentido. Isto porque seriam necessários pelo menos 10 anos para que o oxigénio desaparecesse através deste processo.

Estamos a lutar para explicar isto. O facto de que o comportamento do oxigénio não é perfeitamente repetível a cada estação faz-nos pensar que não é um problema que tem a ver com a dinâmica atmosférica. Tem que ser alguma fonte química e sumidouro que ainda não podemos explicar.

Referiu Melissa Trainer, cientista planetária do Goddard Space Flight Center da NASA.

A história do oxigénio marciano

Para os cientistas que estudam Marte, a história do oxigénio é curiosamente semelhante à do metano. Deste modo, o metano está constantemente no ar dentro da Gale Crater em quantidades tão pequenas (0,00000004% em média) que é dificilmente discernível mesmo pelos instrumentos mais sensíveis de Marte.

Ainda assim, o gás foi medido pelo Espectrómetro Laser da SAM. O instrumento revelou que enquanto o metano sobe e desce sazonalmente, aumenta em abundância em cerca de 60% nos meses de verão por razões inexplicáveis. (Na verdade, o metano também aumenta de forma aleatória e dramática. Os cientistas estão a tentar perceber porquê).

Estamos a começar a perceber uma correlação tentadora entre metano e oxigénio durante boa parte do ano de Marte. Julgo que terá algo a ver com isso. Só não tenho ainda as respostas ainda. Ninguém tem.

Concluiu Atreya.

Terá sido produzido por “seres vivos”?

O oxigénio e o metano podem ser produzidos biologicamente (por micróbios, por exemplo) e abiologicamente (da química relacionada à água e às rochas).

Apesar destas tantas dúvidas, os cientistas estão a considerar todas as opções, embora não tenham nenhuma evidência convincente da actividade biológica em Marte.

A sonda da NASA não possui instrumentos para dizer se a fonte do metano ou do oxigénio marciano é biológica ou geológica. Então, os cientistas esperam que as explicações não biológicas sejam mais prováveis e estão a trabalhar rápido para obter respostas definitivas.

Mars Curiosity Rover encontra evidências de um antigo oásis em Marte

Conforme a própria NASA por várias vezes referiu, onde há água há vida e o encontrar de água em Marte é uma prioridade. Nesse sentido, numa última caminhada pela Cratera Gale em Marte, o … Continue a ler


Imagem: NASA
Fonte: NASA

 

2837: Cientistas descobriram como extrair oxigénio da poeira da Lua

CIÊNCIA

Edwin Aldrin / NASA
Pegada do astronauta Edwin Aldrin na Lua

Cientistas conseguiram extrair oxigénio do regolito lunar. A equipa demorou cerca de 50 horas para extrair 96% do oxigénio na amostra.

A Lua é um lugar bastante inóspito para humanos. Ambiente seco, poeira e não há atmosfera para respirarmos. Mas isso não significa que não haja oxigénio. Na verdade, o regolito lunar — camada superior na superfície com uma grande quantidade de sedimentos finos — está carregado dele. E agora os cientistas descobriram como retirá-lo.

De acordo com o Science Alert, para além de nos dar oxigénio, este processo fornece ainda as ligas metálicas às quais estava ligado, sendo que ambos seriam realmente úteis em futuras bases ou colónias lunares. Só há um problema.

“Este oxigénio é um recurso extremamente valioso, mas está quimicamente ligado ao material como óxidos na forma de minerais ou de vidro e, por isso, não está disponível para uso imediato”, disse a química Beth Lomax, da Universidade de Glasgow, na Escócia, cujo estudo foi publicado em Setembro na revista científica Planetary and Space Science.

Essas amostras são demasiado valiosas para serem testadas directamente, mas tê-las significa que podemos recriar com precisão a sua consistência usando materiais terrestres. Esta poeira lunar falsa é chamada “simulador de regolito lunar”.

Anteriormente, os cientistas já tentaram extrair oxigénio do regolito lunar através de várias formas: redução química de óxidos de ferro usando hidrogénio para produzir água e, de seguida, electrólise para separar o hidrogénio do oxigénio na água; ou um processo semelhante com metano em vez de hidrogénio. No entanto, essas técnicas não foram eficazes, tornaram-se excessivamente complicadas ou até demasiado quentes, chegando a temperaturas tão extremas que fizeram com que o regolito derretesse.

Lomax e o resto da equipa saltaram a etapa da redução química e passaram directamente para a electrólise do regolito. “Este processo foi realizado através de um método chamado electrólise de sal derretido. Este é o primeiro exemplo de processamento directo de pó a pó do simulador de regolito lunar sólido que pode extrair praticamente todo o oxigénio”, explicou a cientista.

Primeiro, o regolito é colocado num cesto forrado de malha. O cloreto de cálcio (o electrólito) é adicionado e a mistura é aquecida a cerca de 950 ºC, uma temperatura que não derrete o material. Depois, é aplicada corrente eléctrica, extraindo o oxigénio e migrando o sal para um ânodo, onde pode ser facilmente removido.

A equipa demorou cerca de 50 horas para extrair 96% do oxigénio na amostra do regolito, mas 75% do oxigénio foi conseguido nas primeiras 15 horas. Aproximadamente um terço do oxigénio total da amostra foi detectado sem gás, e o restante foi perdido.

Além disso, o metal deixado para trás pode ser utilizado, sendo esta a primeira vez que uma técnica de extracção de oxigénio com regolito lunar produz este resultado. Havia três grupos principais, às vezes com pequenas quantidades de outros metais misturados: ferro-alumínio, ferro-silício e cálcio-silício-alumínio.

Esta descoberta mostra que a técnica ainda pode ser valiosa, mesmo que seja possível extrair oxigénio das suspeitas reservas de gelo na Lua.

ZAP //

Por ZAP
15 Outubro, 2019

 

2104: Cientistas inventam nova forma de produzir oxigénio em Marte

CIÊNCIA

Kevin Gill / Flickr

Futuros exploradores de Marte podem ter assegurada uma forma de eles próprios produzirem oxigénio. A ideia para o novo método surgiu ao estudarem os cometas.

Esta nova forma de produzir oxigénio em Marte pode facilitar os planos de um dia viajarmos até ao planeta vermelho e pode também reduzir os custos dessa viagem. Com Marte a milhões de quilómetros de distância da Terra, transportar grandes quantidades de oxigénio até lá seria uma tarefa árdua e trabalhosa.

O método usado anteriormente para a produção de oxigénio era através de energia cinética. Contudo, investigadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia descobriram um novo método para fazê-lo.

A reacção geradora de oxigénio foi descoberta pelos cientistas através do estudo dos cometas. Naturalmente perfeitos por gelo, se a órbita de um cometa se aproxima do sol, o calor começa a derreter o seu gelo, deixando para trás um rasto que se pode estender por vários milhares de quilómetros.

Caso haja compostos que contenham oxigénio na superfície do cometa, as moléculas de água podem arrancar esses átomos de oxigénio e produzir oxigénio molecular, como explica a Space.

A equipa de cientistas descobriu que este oxigénio molecular pode ser produzido através de reacções de dióxido de carbono. Os investigadores Yunxi Yao e Konstantinos Giapis simularam esta reacção em folha de ouro, que não é oxidável e, portanto, não produz oxigénio molecular. Contudo, verificaram que a reacção do dióxido carbono fazia com que a folha de ouro emitisse oxigénio.

“Isto significa que ambos os átomos de oxigénio vêm da mesma molécula de CO2, dividindo-a de uma maneira extraordinária”, explicou o Instituto de Tecnologia da Califórnia em comunicado. Os resultados da investigação foram publicados este mês na revista Nature Communications.

Os cientistas descobriram que moléculas extremamente “dobradas” de dióxido de carbono podem ser criadas sem a agitação deste elemento. Desta forma, era produzido oxigénio.

Giapis acredita que o oxigénio em Marte poderá ser gerado quando partículas de poeira a alta velocidade na atmosfera colidem com moléculas de dióxido de carbono. Antes, os cientistas acreditavam que a baixa concentração de oxigénio em Marte é causada pela colisão de luz ultravioleta do sol com moléculas de dióxido de carbono.

O cientista é ainda da opinião que o reactor criado pode ser usado para criar oxigénio respirável para os astronautas em Marte.

ZAP //

Por ZAP
4 Junho, 2019



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1205: Marte pode ter oxigénio suficiente para suportar vida

ESA / DLR / FU BERLIN
O Polo Sul de Marte

Afinal, Marte pode não ser assim tão inóspito como pensávamos. Depois de ter sido confirmado que o Planeta Vermelho “esconde” um vasto lago de água salgada, um novo estudo aponta agora que o planeta pode ter oxigénio molecular suficiente para suportar formas simples de vida.

Para a investigação, liderada Vlada Stamenković, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, os cientistas modelaram a composição da água de Marte – que se acredita existir sob uma camada de gelo no Polo Sul marciano, tal como anunciado em Julho passado.

A investigação, publicada nesta segunda-feira na Nature Geoscience, sugere que os depósitos de salmoura depositados abaixo da superfície de Marte, especialmente perto dos pólos, podem conter oxigénio molecular – elemento crucial para a vida na Terra.

“Descobrimos que, no Marte moderno, a solubilidade do oxigénio em vários fluídos pode exceder o nível necessário para a respiração aeróbica”, pode ler-se no artigo.

Os resultados agora apresentados podem também explicar uma característica incomum registada em Marte pelo rover Curiosity: rochas ricas em manganésio. Este elemento teria exigido muito oxigénio para se formar e, até agora, os cientistas suspeitavam que se tivesse formado no Marte primitivo.

No entanto, este estudo oferece uma justificação mais recente: “[A descoberta] muda completamente a nossa compreensão sobre o potencial da vida no Marte actual”, disse Stamenković em declarações à National Geographic

A descoberta alimenta a esperança de vida em Marte, tornando ainda mais provável que o planeta possa suportar vida microbiana ou até mesmo animais simples, como esponjas.

Marte já foi semelhante à Terra

4 mil milhões de anos, Marte era bastante semelhante à Terra e, por isso, reunia as condições necessárias para alojar vida. Na época, o Planeta Vermelho tinha uma atmosfera espessa e água fluída à superfície bem como, um campo magnético global e vulcanismo.

No entanto, actualmente o cenário é bastante diferente, sendo a superfície seca e fria: 5 a 10 graus Celsius durante o dia e -100 a -120 graus Celsius durante a noite.

Além disso, a pressão atmosférica é menos de 1% da da Terra – ou seja, qualquer fluxo de água evaporaria rapidamente. O vulcanismo está também morto e há apenas registo de campos magnéticos de pequena escala.

Por tudo isto, a vida em Marte tem sido considerada altamente improvável. Em Junho deste ano, a nave espacial Mars Express detectou um vasto lago de água líquida sob a superfície do pólo sul de Marte. Os cientistas acreditam que o sal poderá ajudar a água a manter-se no estado líquido, sobrevivendo assim às temperaturas abaixo de zero.

Só futuras missões – como a sonda InSight da NASA e a Mars 2020 – nos poderão contar com mais detalhe como Marte foi ou ainda é habitável.

ZAP // ScienceAlert / IFLScience

Por ZAP
27 Outubro, 2018

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549: Cientistas detectam os traços de oxigénio mais distantes do Universo

Foto D.R.

Investigadores identificaram o mesmo ar que respiramos na Terra numa galáxia a 13,28 mil milhões de anos-luz de distância do nosso planeta

Astrónomos detectaram os traços de oxigénio mais distantes do Universo, numa galáxia a 13,28 mil milhões de anos-luz de distância da Terra e quando o Universo ainda ‘dava os primeiros passos’, foi divulgado.

As observações foram feitas com o ALMA, um radiotelescópio operado no Chile pelo Observatório Europeu do Sul, organização astronómica da qual Portugal faz parte.

A descoberta da assinatura de oxigénio, elemento essencial para a vida tal como se conhece, na jovem galáxia MACS1149-JD1 sugere, segundo os cientistas, que os ambientes ricos em elementos químicos evoluíram rapidamente.

O Universo tem uma idade estimada em 14 mil milhões de anos.

A galáxia foi observada com o ALMA quando o Universo tinha 500 milhões de anos, o que significa, de acordo com uma nota do Observatório Nacional de Radioastronomia dos Estados Unidos, que a MACS1149-JD1 começou a formar estrelas ainda mais cedo, 250 milhões de anos depois do ‘Big Bang’, um ‘fogo-de-artifício’ de partículas que marca o início do Universo.

Uma equipa de astrónomos de instituições dos Estados Unidos, Reino Unido e Japão reconstituiu a história da formação de estrelas na galáxia utilizando dados obtidos na luz infravermelha (invisível) com os telescópios espaciais Hubble e Spitzer, ambos operados pela agência espacial norte-americana NASA.

Os resultados do trabalho são publicados hoje na revista científica Nature.

Diário de Notícias
16 DE MAIO DE 2018 20:18
DN/Lusa

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