1156: Encontrado vestígio de vida animal mais antigo de sempre

CIÊNCIA

Paco Cárdenas
Um retrato subaquático da espécie de Demospongiae moderna Rhabdastrella globostellata, que produz os mesmos esteróides que os pesquisadores encontraram em rochas antigas

Investigadores da Universidade da Califórnia afirmam ter descoberto o vestígio mais antigo de vida animal conhecido, de formas de vida que existiram há mais de 635 milhões de anos.

O estudo publicado esta segunda-feira na revista científica Nature Ecology & Evolution, descreve como a equipa liderada por Gordon Love, do departamento de Ciências da Terra, procurou vestígios moleculares de vida animal da era Neoproterozóica – entre 660 milhões e 635 milhões de anos.

Em rochas e óleos recolhidos em Omã, na Sibéria e na Índia, encontraram um composto esteróide que é produzido pelas esponjas marinhas, uma das primeiras formas de vida animal conhecidas.

Os investigadores consideram demonstrar ainda que já existiam formas de vida animal 100 milhões de anos antes do período Câmbrico, época em que houve uma explosão de quantidade e diversidade de formas de vida.

“Os fósseis moleculares são importantes para estudar os primeiros animais, uma vez que as primeiras esponjas seriam muito pequenas, não teriam esqueleto e não deixariam uma impressão fóssil forte ou até reconhecível”, afirmou Alex Zumberge, um dos autores do estudo.

O bio-marcador que encontraram tem uma estrutura única, e hoje em dia só se encontra sintetizado por certas espécies modernas de esponjas marinhas.

“Este esteróide é a primeira prova que as esponjas, portanto os animais multi-celulares, existiam nos mares da antiguidade pelo menos há 635 milhões de anos“, explicou Zumberge.

ZAP // Lusa

Por Lusa
16 Outubro, 2018

 

1155: QUAL É O ASPECTO DE UM BURACO NEGRO?

Imagem simulada de um buraco negro com acreção. O horizonte de eventos encontra-se no meio da imagem e a sombra pode ser vista com um disco de acreção em seu redor.
Crédito: Bronzwaer/Davelaar/Moscibrodzka/Falcke/Universidade Radboud

No centro da nossa Galáxia encontra-se um buraco negro super-massivo rodopiante chamado Sagitário A* ou Sgr A*, para abreviar. Durante milhares de milhões de anos, o gás e poeira em redor têm caído na sua direcção. E aproximadamente a cada 10.000 anos engole uma estrela próxima.

Sgr A* é o maior buraco negro do nosso céu nocturno, mas não sabemos qual o seu aspecto porque nunca conseguimos tirar uma fotografia do objecto. Isto é verdade para todos os buracos negros. São omnipresentes no nosso Universo, mas são tão pequenos no céu que não temos imagens detalhadas de nenhum.

As fotos que vemos na Internet ou em documentários televisivos são ilustrações ou simulações com base em evidências indirectas – observações da região do espaço em redor do buraco negro. Os cientistas não duvidam que os buracos negros existam, mas, sem uma imagem, não podem ter a certeza.

Mas tudo isto está prestes a mudar.

Nos últimos quatro anos, o professor de astrofísica John Wardle tem trabalhado com uma equipa de aproximadamente 200 cientistas e engenheiros para criar uma imagem de Sgr A* que será a primeira de um buraco negro. A iniciativa, de nome EHT (Event Horizon Telescope), terminou de recolher dados em Abril de 2017. Os investigadores estão actualmente a analisá-los. Dependendo dos resultados, a imagem que produzirem de Sgr A* pode parecer-se com uma destas:

Simulações de computador das imagens que os investigadores do EHT esperam obter. As regiões brilhantes são gás quente em redor do buraco negro. A região escura e circular é uma sombra provocada pela forte gravidade do buraco negro.
Crédito: EHT

Pode não parecer grande coisa, mas a criação desta imagem grosseira de Sgr A* é o equivalente a ler uma manchete de um jornal situado na Lua, a partir da Terra. De facto, é boa o suficiente para responder a algumas das nossas maiores dúvidas sobre um dos fenómenos mais misteriosos do Universo: qual o aspecto da luz e da matéria quando caem em direcção a um buraco negro? Qual é a composição das correntes de energia que são expelidas dos buracos negros? Qual é o papel dos buracos negros na formação das galáxias?

Embora improvável, os resultados do EHT podem até exigir ajustes na teoria geral da relatividade de Einstein. Mas antes de sabermos se um dos maiores cientistas de todos os tempos não está completamente certo, temos que começar com o básico.

Os factos

Normalmente, os buracos negros surgem quando uma estrela muito massiva queima o seu combustível nuclear e colapsa cataclismicamente num ponto incrivelmente denso, ou singularidade. Quando o gás, as estrelas e outros materiais chegam perto o suficiente do buraco negro, são atraídos para o seu horizonte de eventos, uma concha imaginária em redor da singularidade. Nada que atravesse o limiar do horizonte de eventos pode escapar à atracção gravitacional do buraco negro. À medida que a matéria cai, o buraco negro torna-se mais massivo e o horizonte de eventos expande-se.

Os buracos negros estão por toda a parte. Os supermassivos encontram-se no centro da maioria das galáxias. Os buracos negros menos massivos são muito mais comuns. A nossa Galáxia, a Via Láctea, tem provavelmente uns 100 milhões de buracos negros, embora só tenhamos identificado algumas dúzias.

Quanto a Sgr A*, está a mais ou menos 26.000 anos-luz da Terra e tem uma massa equivalente a quatro milhões de vezes a massa do Sol. Isso torna-o “fraco” em comparação com outros buracos negros supermassivos, comenta Wardle. O outro buraco negro super-massivo que o EHT estuda, Messier 87 (M87), situado no centro do enxame galáctico de Virgem, tem uma massa de quase sete mil milhões de vezes a massa do Sol. O EHT escolheu Sgr A* e M87 porque são os maiores buracos negros supermassivos quando vistos da Terra. São os candidatos mais fáceis e acessíveis para estudo.

Mas como é que podemos tirar uma foto de um buraco negro quando este é, como o nome indica, negro?

Na realidade, os buracos negros são tão escuros quanto a escuridão do espaço. Qualquer luz que lá entre, nunca escapa. Mas, em redor de um buraco negro, existe luz de um redemoinho luminoso de matéria super-aquecida que ainda não caiu no buraco negro. Quando a luz passa perto do horizonte de eventos, é dobrada e distorcida pela forte força da gravidade do buraco negro.

Este efeito delimita uma região escura chamada sombra do buraco negro. Pensa-se que o tamanho da sombra seja duas vezes e meia o tamanho do horizonte de eventos. O tamanho do horizonte de eventos é proporcional à massa do buraco negro. Para Sgr A*, o seu diâmetro ronda os 24 milhões de quilómetros. E o diâmetro de M87, o outro buraco negro que o EHT está a estudar, é mil vezes superior.

Ou seja: através do estudo da sombra do buraco negro, os investigadores do EHT podem descobrir muito sobre o buraco negro. De modo que, tecnicamente falando, os cientistas do EHT não vão produzir uma imagem de um buraco negro. Vão usar a informação sobre a sombra para deduzir informação sobre o buraco negro.

Mas já que fotografar um buraco negro não é uma opção (pelo menos no presente), os cientistas consideram uma imagem da sombra uma evidência conclusiva da existência de um buraco negro.

E é aqui que entra John Wardle. Quando Wardle começou a sua carreira em astrofísica, no final da década de 1960, analisando as ondas de rádio emitidas pelas galáxias, “os buracos negros eram apenas uma curiosidade que podia ou não existir,” explica. “Era um campo mais ou menos desonroso para um astrónomo.”

Mas, alguns anos mais tarde, o campo floresceu e, dado que os buracos negros libertam jactos energéticos que emitem ondas de rádio, ele foi naturalmente atraído na sua direcção. Como parte do Grupo de Radioastronomia Brandeis, Wardle estuda as “galáxias activas”, um tipo relativamente raro de galáxia super-luminosa com buracos negros supermassivos no seu centro.

A rede

Sgr A* é tão pequeno no céu que não temos um único telescópio na Terra que possa observá-lo com detalhe suficiente a fim de criar uma fotografia de alta-resolução. Os cientistas do EHT superaram este obstáculo ligando sete telescópios espalhados pelo globo através de uma técnica chamada VLBI (very long baseline interferometry). O resultado foi um “telescópio virtual” com o poder de resolução de um telescópio do tamanho do diâmetro da Terra.

Durante uma semana em Abril de 2017, todos os sete telescópios do EHT captaram sinais de Sgr A*. Sete relógios atómicos registaram o tempo de chegada dos sinais em cada telescópio. A natureza dos sinais e o tempo de chegada em cada telescópio vai permitir com que os cientistas trabalhem para trás e construam uma imagem de Sgr A*. Isto vai demorar algum tempo. Os telescópios do EHT recolheram suficientes dados para encher 10.000 portáteis.

Grandes jactos

Wardle está especialmente interessado em descobrir mais sobre os enormes jatos de energia que fluem dos buracos negros. Os jactos formam-se quando a matéria fora de um buraco negro é aquecida a milhares de milhões de graus. Gira no que é chamado de disco de acreção. Parte passa pelo ponto de não retorno, o horizonte de eventos, e entra no buraco negro.

Mas os buracos negros produzem muita bagunça quando comem. Alguma da matéria é cuspida sob a forma de jactos bem focados (colimados). Os jactos viajam por milhares de anos-luz perto da velocidade da luz.

É possível que não existam actualmente jactos oriundos de Sgr A*. Não tem estado muito activo nas últimas décadas. Mas caso existam, os telescópios do EHT terão captado os seus sinais de rádio. E a equipa científica pode usar a informação para tentar e responder ao que Wardle diz serem as grandes perguntas sobre os jactos:

  • De que são feitos? Electrões e positrões, electrões e protões, ou campos electromagnéticos?
  • Como é que começam?
  • Como é que aceleram até perto da velocidade da luz?
  • Como é que permanecem tão focados?

E agora, finalmente, chegamos a Einstein

Até muito recentemente, as evidências em suporte da teoria da relatividade geral vieram de observações do nosso Sistema Solar. Mas as condições na nossa minúscula zona do Universo são muito calmas. As condições extremas encontradas perto de um buraco negro vão submeter a teoria da relatividade geral ao teste final.

A teoria da relatividade geral deve descrever com precisão como a luz se curva à medida que a enorme atracção gravitacional do buraco negro curva o espaço-tempo e atrai tudo na sua direcção. Os dados recolhidos pelo EHT vão fornecer medições deste fenómeno que podem então ser comparados com as previsões de Einstein.

As fórmulas da relatividade geral também sugerem que a sombra projectada pelo disco de acreção em redor de Sgr A* será quase circular. Se tiver a forma de um ovo, isso também nos dirá que algo está errado na teoria da relatividade geral.

Wardle pensa que a teoria da relatividade geral vai resistir aos testes. Ainda assim, há sempre a hipótese de “ter que ser ajustada”, realça. “Estaremos então em ‘maus lençóis’, porque não podemos fazer alterações que estragam todas as outras partes que estão a funcionar. Isso seria muito excitante.”

Astronomia On-line
16 de Outubro de 2018

 

ESTRELA MORIBUNDA “SUSSURRA”

Os três painéis representam momentos antes, durante e depois da ténue super-nova iPTF 14gqr, visível no painel do meio, ter aparecido nas orlas de uma galáxia espiral situada a 920 milhões de anos-luz. A estrela massiva que morreu na super-nova deixou para trás uma estrela de neutrões num sistema binário muito íntimo. Estes densos remanescentes estelares vão, em última análise, espiralar um para o outro e fundir-se numa espectacular explosão, libertando ondas gravitacionais e electromagnéticas.
Crédito: SDSS/Caltech/Keck

Uma equipa de investigadores do Caltech observou a morte peculiar de uma estrela massiva que explodiu como uma super-nova surpreendentemente fraca e que rapidamente desvaneceu. Estas observações sugerem que a estrela tem uma companheira invisível, desvinculando gravitacionalmente a massa da estrela para deixar para trás uma estrela “despida” que explodiu como uma rápida super-nova. Pensa-se que a explosão tenha resultado numa estrela de neutrões moribunda que orbita a sua companheira densa e compacta, sugerindo que, pela primeira vez, os cientistas testemunharam o nascimento de um sistema binário e compacto composto por estrelas de neutrões.

A investigação foi conduzida pelo estudante Kishalay De e está descrita num artigo publicado na edição de 12 de Outubro da revista Science. O trabalho foi feito principalmente no laboratório de Mansi Kasliwal, professora assistente de astronomia. Kasliwal é a investigadora principal do projecto GROWTH (Global Relay of Observatories Watching Transients Happen), liderado pelo Caltech.

Quando uma estrela massiva – com pelo menos oito vezes a massa do Sol – fica sem combustível para queimar no seu núcleo, o núcleo colapsa sobre si próprio e depois rebate para fora numa poderosa explosão chamada super-nova. Depois da explosão, todas as camadas exteriores da estrela foram destruídas, deixando para trás uma densa estrela de neutrões – mais ou menos do tamanho de uma cidade pequena, mas contendo mais massa do que o Sol. Uma colher de chá de uma estrela de neutrões pesaria tanto quanto uma montanha.

Durante uma super-nova, a estrela moribunda repele todo o material nas suas camadas exteriores. Normalmente, corresponde a algumas vezes a massa do Sol. No entanto, o evento que Kasliwal e colegas observaram, denominado iPTF 14gqr, expeliu matéria com apenas um-quinto da massa do Sol.

“Nós observámos o colapso desta estrela massiva, mas vimos uma quantidade notavelmente pequena de massa ejectada,” realça Kasliwal. “Chamamos a isto uma super-nova de invólucro ultra-despojado e há muito que se previa a sua existência. Esta é a primeira vez que vimos, de forma convincente, o colapso do núcleo de uma estrela massiva que está tão desprovida de matéria.”

O facto da estrela sequer ter conseguido explodir implica que devia estar previamente envolvida por uma grande quantidade de material, ou o seu núcleo nunca se teria tornado massivo o suficiente para colapsar. Mas onde estava então a massa perdida?

Os cientistas inferiram que a massa deve ter sido roubada – a estrela deve ter algum tipo de companheira densa e compacta, ou uma anã branca, uma estrela de neutrões ou um buraco negro – suficientemente perto para extrair gravitacionalmente a sua massa antes que explodisse. A estrela de neutrões que ficou para trás, aquando da super-nova, deve então ter nascido em órbita daquela companheira densa. A observação de iPTF 14gqr foi na realidade a observação do nascimento de um sistema binário compacto composto por duas estrelas de neutrões. Dado que esta nova estrela de neutrões e a sua companheira estão tão perto uma da outra, eventualmente fundir-se-ão numa colisão semelhante ao evento de 2017 que produziu tanto ondas gravitacionais como ondas electromagnéticas.

Não só iPTF 14gqr é um evento notável como o facto de sequer ter sido observado foi fortuito, uma vez que estes fenómenos são raros e de curta duração. De facto, foi somente através das observações das fases iniciais da super-nova que os investigadores puderam deduzir as origens da explosão como uma estrela massiva.

“Precisamos de levantamentos de transientes rápidos e uma rede bem coordenada de astrónomos, espalhados pelo mundo, para realmente capturar a fase inicial de uma super-nova,” realça De. “Sem os dados na sua infância, não podíamos ter concluído que a explosão deve ter originado no núcleo em colapso de uma estrela massiva com um invólucro de aproximadamente 500 vezes o raio do Sol.”

O evento foi visto pela primeira vez no Observatório de Palomar como parte do iPTF (intermediate Palomar Transient Factory), um levantamento nocturno do céu que procura eventos cósmicos transitórios, ou de curta duração, como super-novas. Dado que o levantamento iPTF mantém um olhar tão atento no céu, iPTF 14gqr foi observado nas primeiras horas após a explosão. À medida que a Terra girava e o telescópio Palomar se movia para fora do campo de observação, os astrónomos de todo o mundo colaboraram para monitorizar iPTF 14gqr, observando continuamente a sua evolução com uma série de telescópios que hoje formam a rede GROWTH de observatórios.

O Complexo Transiente Zwicky, o sucessor do iPTF no Observatório Palomar, está a examinar o céu de forma ainda mais ampla e frequente na esperança de capturar mais destes eventos raros, que representam apenas 1% de todas as explosões observadas. Estes levantamentos, em parceria com redes de acompanhamento coordenado como o GROWTH, permitirá que os astrónomos entendam melhor como os sistemas binários evoluem a partir de estrelas binárias massivas.

Astronomia On-line
16 de Outubro de 2018

 

1152: Todas as missões da NASA deveriam procurar vida extraterrestre

NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

A procura por sinais de vida alienígena deve fazer parte de todas as missões futuras da NASA. A organização deve expandir o seu leque sobre possíveis sinais extraterrestres, de forma a conseguir identificá-los, aponta um novo estudo.

Assinado por 17 cientistas, o relatório foi patrocinado pela agência espacial norte-americana e desenvolvido pelas Academias Nacionais de Ciência, Engenharia e Medicina dos Estados Unidos, tendo sido apresentado no passado dia 10 de Outubro.

A publicação sublinha a importância da astrobiologia – a Ciência que estuda a origem, evolução, distribuição e o futuro da vida na Terra e em todo o Universo. De acordo com o signatários do estudo, todas as missões futuras da NASA deve ter em conta a astrobiologia em todo o processo, desde de a “concepção e conceptualização até ao planeamento e ao desenvolvimento” das próprias operações.

Nos últimos anos, tal como nota o Live Science, os astrofísicos têm detectado milhares de planetas potencialmente habitáveis para lá do Sistema Solar. Além disso, os biólogos têm também descoberto novas pistas sobre a complexidade e a diversidade da vida na Terra.

Por tudo isto, e tendo em conta que estas descobertas poderão ser aplicadas noutros mundos distantes do nosso, os cientistas defendem que todas as missões devem incorporar traços de organismos alienígenas.

A nossa visão do Universo está agora mais repleta de planetas do que nunca. Os 2300 exoplanetas descobertos e confirmados pela missão Kepler levaram os cientistas a acreditar que pelo menos seis de cada dez estrelas poderiam orbitar planetas semelhantes à Terra, considerou Alan Boss, um dos astrónomos participantes no estudo.

O enorme número de exoplanetas recém-descobertos oferece novas e interessantes oportunidades para encontrar bio-assinaturas (traços ou marcadores químicos que indiciam sinais de vida), notou Boss – e é exactamente isso que os cientistas devem procurar.

Astrobiologia, uma Ciência pluridisciplinar

Os cientistas sublinharam no relatório a pluralidade da Astrobiologia, área de estudo que abrange várias outras, como a Física, Química, Biologia, Astronomia e Ciência Planetária. Estas áreas, de forma individual e, ao mesmo tempo, partilhada, podem ajudar a resolver o enigma de como é que a vida pode emergir e evoluir noutros mundos diferentes da Terra.

Os avanços recentes, especialmente nos últimos três anos, exigem uma nova estratégia, que fortaleça o papel da Astrobiologia nas missões da NASA, nota a publicação.

Os especialistas recomendam ainda que a NASA acelere no desenvolvimento de novas tecnologias para detectar organismos microscópicos, notando a falta de um único “instrumento pronto a voar“, que seja capaz de viajar para um mundo distante, medindo e detectando os seus elementos, minerais e matéria orgânica.

O relatório sugere ainda que os sistemas de imagem directa que suprimem a luz das estrelas devem ser usados fora do nosso Sistema Solar, de forma a melhorar a identificação de bio-assinaturas oriundas de planetas que orbitam estas estrelas – estes ambientes com luz suprimida seria mais amigáveis para os extraterrestres-

Além disso, acrescentam, a NASA deve ainda apostar em missões sob a superfície dos exoplanetas – sejam estes mundos rochosos, gelados ou oceânicos – para encontrar vida alienígena subterrânea.

Sinteticamente, os cientistas reiteram que é necessário refinar a procura e os métodos utilizados para encontrar os nossos vizinhos extraterrestres – estejam estes no nosso Sistema Solar ou a anos-luz de distância. É imperativo procurar mais e melhor.

Por ZAP
16 Outubro, 2018

 

1149: NASA tem esperança que os ventos de Marte reanimem a Opportunity

NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State Univ.
Imagens da câmara panorâmica da Opportunity

Os ventos fortes, que se fazem sentir em Marte num determinado período do ano, poderão ajudar a limpar a poeira dos painéis solares do rover Opportunity, que está adormecido desde Junho. De acordo com a NASA, a comunicação poderá ser finalmente restabelecida.

“Um período ventoso em Marte — conhecido pela equipa da Opportunity como ‘período para limpar a poeira’ – ocorre entre Novembro e Janeiro e já ajudou a limpar os painéis solares de rovers no passado. A equipa tem esperança que a limpeza de alguma da poeira possa resultar em algum tipo de comunicação durante este período”, escreveram o cientistas da NASA na sua página oficial.

No início do mês de Junho, Marte foi assolado por uma enorme tempestade de areia que atingiu a zona onde Opportunity estava localizada. Passados poucos dias, a situação agravou-se tanto que os cientistas foram obrigados a accionar o regime de emergência do rover, desligando assim todas as suas ferramentas à excepção dos relógios.

Em meados de Junho, as imagens de Curiosity – a sonda companheira de Opportunity no Planeta Vermelho – mostraram que a tempestade atingiu todas as zonas de Marte. Foi só no final do mês de Julho que a cortina de poeira começou gradualmente a baixar.

O problema surgiu de forma inesperada e, apesar de se manter já há alguns meses, a NASA continua a tentar estabelecer contacto com o rover. Recentemente, a sonda norte-americana MRO encontrou a Opportunity e, através das fotografias que recolheu, dá para perceber que a sonda não estava coberta de areia, mas ainda não é certo por que motivo o rover é incapaz de entrar em contacto com a Terra.

Mesmo que a Opportunity continue “adormecida” até Novembro, os cientistas da NASA vão continuar a tentar estabelecer contacto com a sonda até ao final do ano. Só aí é que serão discutidos os próximos passos, que incluem a finalização da missão.

O robô encontra-se em Marte desde 2004. Inicialmente, foi concebido para durar apenas 3 meses, mas continuou a operar durante quase 15 anos.

Por SN
15 Outubro, 2018

 

1145: Asteróide deixa cientistas perplexos com a sua superfície incomum

JAXA
Superfície do MASCOT

Cientistas receberam os primeiros dados e fotos do rover MASCOT, que pousou recentemente na superfície do asteróide Ryugu, e ficaram completamente perplexos.

Os dados obtidos apontam para uma quantidade extremamente baixa de poeira na superfície do objecto espacial e os cientistas ainda não sabem explicar o porquê.

“A superfície do asteróide acabou por se revelar ainda mais louca do que esperávamos. Está tudo coberto com blocos ásperos e cheio de pedras”, contou Ralf Jaumann, director científico da missão MASCOT e especialista do Centro Aeroespacial Alemão.

“Mas o que nos surpreendeu mais foi o facto de não termos encontrado em nenhum lugar acumulações de regolito, porque as intempéries cósmicas deveriam realmente ter produzido regolito”, acrescentou.

A espaço-nave Hayabusa-2 foi lançada ao espaço no início de Dezembro de 2014 para estudar, recolher e enviar amostras do asteróide Ryugu. A espaço-nave permanecerá perto do asteróide durante um ano e meio e tentará recolher amostras de solo para depois as trazer para a Terra.

Além disso, a Hayabusa-2 levou ao asteróide os rovers japoneses Rover-1A e Rover-1B, baptizados de MINERVA-II-1, bem como o aparelho europeu MASCOT. Os primeiros atingiram a superfície do objecto espacial no final de Setembro, o MASCOT pousou no Ryugu na quarta-feira passada.

O rover realizou com sucesso todas as tarefas científicas recolhendo os dados necessários e tirando fotografias para conhecer melhor o asteróide. Após analisar as amostras, os cientistas descobriram várias características novas e misteriosas do Ryugu.

Assim, os blocos e pedras encontrados na sua superfície são muito grandes, alguns que até chegam a atingir 100 metros. Os especialistas não sabem como se formaram nem qual é a sua composição.

Além disso, a matéria do asteróide possui uma densidade menor comparada com meteoritos parecidos, os chamados condritos, periodicamente encontrados na Antárctida e Austrália.

Os cientistas esperam que os dados recolhidos pelo rover ajudem a resolver os enigmas e obter uma melhor compreensão sobre como era a matéria original do Sistema Solar.

Por ZAP
14 Outubro, 2018

 

1143: Os aceleradores de partículas não vão destruir o planeta (mas os humanos sim)

kotedre / DeviantArt
Detalhe do LHC, Large Hadron Collider, acelerador de partículas do CERN

Antes de nos preocuparmos com o que os aceleradores de partículas podem fazer com o nosso planeta – se transformá-lo num buraco negro ou numa grande esfera densa – devemo-nos preocupar com o que nós próprios estamos a fazer à Terra, avisa Martin Rees.

Nos últimos dias, os media têm relatado que o último livro do cosmólogo britânico Martin Rees, On the Future: Prospects for Humanity, faz uma afirmação que deixou muitos a pensar: se tudo der errado, os aceleradores de partículas podem ser capazes de transformar a Terra numa grande esfera densa ou num buraco negro.

Mas, na verdade, segundo Rees, o seu livro diz transmite exactamente a ideia contrária: a probabilidade de isso acontecer é muito baixa. A ideia de o Large Hadron Collider formar mini-buracos negros não tem de nos preocupar, afirma.

“Acho que as pessoas se preocupavam muito com essa questão antes de fazerem experiências. Agora as experiências são realizadas pela natureza – ao extremo“, disse Rees.

Raios cósmicos, ou partículas com energias muito mais altas do que aquelas criadas em aceleradores de partículas colidem frequentemente na galáxia, e ainda não fizeram nada de desastroso. “Não é estúpido pensar nesta possibilidade, mas não devem ser preocupações sérias.”

No entanto, “se estivermos a fazer algo contra a natureza, sim, é preciso ter cuidado. Aliás, é nestes casos que a tecnologia pode ser uma verdadeira ameaça para o futuro”.

A edição genética é um exemplo, dado que pode gerar novos produtos orgânicos que não existem na natureza. Estas alterações genéticas que, essencialmente, alteram o código genético para alterar a probabilidade de herdar certos traços, podem levar a efeitos ambientais imprevisíveis.

A tecnologia, no entender do cosmologista, está também a fazer com que seja mais fácil as acções terem consequência de longo alcance. Rees dá como exemplo um ataque cibernético.

A tecnologia faz também coisas incríveis, especialmente no campo da medicina e nas viagens espaciais. “Apesar de as coisas poderem correr muito bem, há sempre muitos perigos ao longo do caminho por causa do uso indevido das tecnologias”, avisa.

Outra grande ameaça para o nosso futuro é a nossa influência humana no clima, no meio ambiente e na biodiversidade. “É importante ter conversas internacionais sobre como combater as pressões que a humanidade colocou no mundo. E, além disso, é muito mais fácil combater as mudanças climáticas do que migrar para um planeta novo”, afirmou.

“É uma ilusão perigosa pensar que podemos escapar dos problemas do mundo indo para Marte”, disse Rees.

Por ZAP
14 Outubro, 2018

 

1135: CONHEÇA A MISSÃO EUROPEIA BEPICOLOMBO

Impressão de artista da nave BepiColombo pouco depois do lançamento, à medida que a “tampa” do Ariane 5 cai. A sonda está na sua configuração de lançamento, o MTM (Mercury Transfer Module) em baixo, o MPO (Mercury Planetary Orbiter) no meio, e a MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter) dentro do escudo de calor no topo. Neste estágio, os painéis solares estão fechados.
Crédito: ESA/ATG medialab

Mercúrio é o planeta mais próximo do Sol (aproxima-se a pouco mais de 46 milhões de quilómetros durante o periélio) e é também o mais pequeno do Sistema Solar, e estas circunstâncias fazem com que o seu estudo com sondas espaciais seja mais complicado do que o habitual neste tipo de missões. A ESA, em conjunto com a agência espacial japonesa (JAXA), lançará o seu primeiro satélite para o planeta a 20 de Outubro, a bordo de um foguetão Ariane 5, a partir de Kourou, e fá-lo-á com o objectivo de descobrir muitos dos segredos que Mercúrio ainda guarda zelosamente.

BepiColombo, que é o nome da missão, será a terceira sonda a visitar o planeta depois das sondas da NASA Mariner 10, em meados dos anos 70, e MESSENGER, entre 2011 e 2015. Levará mais de sete anos para chegar ao seu destino, auxiliada por uma assistência gravitacional na Terra, duas em Vénus e seis no próprio Mercúrio, até atingir a sua órbita científica, prevista para Março de 2026, uma jornada muito longa para um planeta que está mais próximo da Terra do que, por exemplo, Júpiter. Mas Mercúrio apresenta os seus próprios desafios.

Os desafios de BepiColombo

Mauro Casale, responsável pelo desenvolvimento do segmento científico da missão, resume tudo o que a ESA e a indústria aeroespacial europeia tiveram de inovar no satélite, afirmando que “podemos dizer que BepiColombo está a promover a tecnologia espacial por ter construído um satélite capaz de voar num ‘forno de pizza’ e suportar o calor em Mercúrio.” Cerca de 85% da tecnologia a bordo da BepiColombo teve de ser projectada especificamente para isso, porque as condições extremas no planeta tornavam impossível que a tecnologia de outras missões pudesse ser reutilizada.

“Mudanças de temperatura que vão de -170º a 450º C, radiação solar dez vezes mais intensa e um fluxo infravermelho 20 vezes maior que na Terra, radiação ultravioleta muito intensa, o vento solar a soprar a uma velocidade de 400 km/s , etc.”, Mauro detalha um ambiente no planeta que obrigou a redesenhar muitos componentes de BepiColombo a partir do zero, especialmente nos painéis solares e no seu isolamento térmico. Além disso, também utiliza uma propulsão eléctrica solar que é inédita para missões de exploração do Sistema Solar da ESA. Ao longo deste processo de construção do satélite, participaram 83 empresas de doze países.

Os desafios não param na tecnologia. As operações científicas e o que a missão estudará em Mercúrio também apresentam os seus próprios desafios. Para começar, BepiColombo é na verdade composta por dois satélites: MPO (Sonda Planetária de Mercúrio) e MMO (Sonda Magnetosférica de Mercúrio). O primeiro é aquele que observará o planeta a partir da sua órbita, estudando a composição, a topografia e a morfologia da sua superfície e o seu interior, e o segundo focar-se-á no estudo do ambiente do planeta e da sua magnetosfera. Será a primeira vez que duas sondas fazem observações coordenadas e simultâneas de diferentes pontos do ambiente de Mercúrio, com as dificuldades operacionais que isso acarreta.

Contribuição espanhola

A indústria espanhola participou neste desenvolvimento desde o início. “A missão BepiColombo tem sido um desafio para o sector, já que tiveram que desenvolver tecnologias específicas para atender às exigentes especificações da missão,” diz María del Pilar Román, do CDTI, delegada espanhola do Comité de Programas Científicos da missão da ESA. Acrescenta ainda que, “no entanto, estes desafios resultaram em novos produtos ou capacidades em áreas de tecnologia que abriram novas oportunidades de negócios.”

Porque razão Mercúrio é assim

O que a missão tentará resolver é a razão por que Mercúrio é como o vemos actualmente, como teve origem e como evoluiu desde então até aos dias de hoje. Para tal, estudará a sua superfície e o seu interior, a composição e dinâmica da sua exosfera, a estrutura e a dinâmica da sua magnetosfera e a origem do seu campo magnético e, de passagem, serão realizadas experiências para testar a teoria da Relatividade Geral de Einstein. Mauro oferece mais dados sobre esses objectivos científicos: “BepiColombo ajudar-nos-á a entender melhor a formação e a evolução do nosso Sistema Solar e, dessa forma, contribuirá para a compreensão de como os planetas mais internos de outros sistemas extra-solares são formados e evoluem. Por exemplo, uma das medições da Messenger parece indicar que Mercúrio se formou muito mais longe do Sol (mesmo um pouco mais longe que Marte) e depois se aproximou numa etapa mais tardia.”

A missão buscará a confirmação da existência de gelo e se este provém dos impactos de cometas, por exemplo, e tentará responder por que o seu campo magnético está a 400 km de distância em relação ao centro do planeta. Todos estes dados científicos serão recebidos no ESAC, de onde as operações científicas serão coordenadas com as equipas responsáveis pelos instrumentos, a programação científica da missão será levada a cabo e os dados científicos serão processados. Além disso, operar um satélite tão próximo do Sol também será uma óptima experiência de aprendizagem para a própria agência. Mauro ressalta ainda que “como a vida da missão é limitada, é muito importante que as operações científicas sejam extremamente optimizadas, não se pode perder nem um minuto; portanto, é necessário um alto nível de automação, um curto tempo de reacção e máxima flexibilidade possível.”

A aventura BepiColombo está prestes a começar.

Astronomia On-line
12 de Outubro de 2018

 

1134: A COMPOSIÇÃO DOS PLANETAS

Investigadores usaram bases de dados e ferramentas estatísticas para caracterizar exoplanetas e as suas atmosferas.
Crédito: iStock.com/Arkadlusz Wargula

Investigadores da Universidade de Zurique analisaram a composição e estrutura de exoplanetas distantes usando ferramentas estatísticas. A sua análise indica se um planeta é parecido com a Terra, se é composto por rocha pura ou um mundo de água. Quanto maior o planeta, mais hidrogénio e hélio tem.

Será que existe uma segunda Terra no espaço? O nosso conhecimento de sistemas planetários distantes está a evoluir constantemente, à medida que surgem novas tecnologias que continuam a melhorar as nossas observações astronómicas. Até à data já foram descobertos mais de 3700 planetas para lá do nosso Sistema Solar. As massas e os raios dos planetas podem ser usados para inferir a sua densidade média, mas não a sua composição e estrutura química exactas. A intrigante questão sobre o aspecto desses planetas está, portanto, ainda em aberto.

“Teoricamente, podemos assumir várias composições, como um mundo de água pura, um mundo de rocha pura, planetas com atmosfera de hidrogénio-hélio e explorar quais os raios esperados,” explica Michael Lozovsky, candidato a doutoramento no grupo do professor Ravit Helled do Instituto de Ciência Computacional da Universidade de Zurique.

Limites para a composição planetária

Lozovksy e colaboradores usaram bases de dados e ferramentas estatísticas para caracterizar os exoplanetas e as suas atmosferas. Estes são bastante comuns e estão rodeados por uma camada volátil de hidrogénio e hélio. No entanto, os dados medidos anteriormente por via directa não permitem com que os cientistas determinem a estrutura exacta, dado que diferentes composições podem levar à mesma massa e raio. Além da precisão dos dados relativos à massa e ao raio, a equipa de investigação também investigou a estrutura interna, a temperatura e a radiação reflectida em 83 dos 3700 exoplanetas conhecidos, para os quais as massas e raios estão bem determinados.

“Usámos uma análise estatística para definir limites em possíveis composições. Usando uma base de dados de exoplanetas detectados, descobrimos que cada estrutura planetária teórica tem um ‘limite de raio’, um raio planetário acima do qual não existem planetas desta composição,” explica Michael Lozovsky. A quantidade de elementos, na camada gasosa, mais pesados do que o hélio, a percentagem de hidrogénio e hélio, bem como a distribuição de elementos na atmosfera, são factores importantes na determinação do limite de raio.

Super-Terras e mini-Neptunos

Os investigadores do Instituto de Ciência Computacional descobriram que os planetas com um raio até 1,4 vezes o da Terra (6371 quilómetros) podem ser semelhantes à Terra, isto é, com uma composição semelhante à da Terra. Os planetas com raios acima deste limite têm uma maior proporção de silicatos ou outros materiais leves. A maioria dos planetas com um raio acima de 1,6 raios terrestres deve ter uma camada gasosa de hidrogénio-hélio ou água além do seu núcleo rochoso, enquanto aqueles com mais de 2,6 raios terrestres não podem ser mundos oceânicos e, portanto, devem estar rodeados por uma atmosfera. Espera-se que os planetas com raios superiores a 4 raios terrestres sejam muito gasosos e tenham, pelo menos, de 10% de hidrogénio e hélio, parecidos a Úrano e Neptuno.

As descobertas deste estudo fornecem novas informações sobre o desenvolvimento e diversidade desses planetas. Um limite particularmente interessante diz respeito à diferença entre grandes planetas terrestres – também conhecidos como super-Terras – pequenos planetas gasosos, também referidos como mini-Neptunos. Segundo os cientistas, este limite situa-se num raio de três vezes o da Terra. Abaixo deste limite, é possível encontrar planetas semelhantes à Terra na vasta extensão da Galáxia.

Astronomia On-line
12 de Outubro de 2018