30 de jan de 2015

Dica do dia: A Teoria de Tudo

A Teoria de Tudo

A Teoria de Tudo - James Marsh (2015)

O filme enaltece a vida do renomado astrofísico inglês Stephen Hawking. Baseado no livro autobiográfico de Jane Hawking, “A Teoria de Tudo” destaca a juventude de Hawking, um estudante de cosmologia que está fazendo grandes descobertas e está determinado a encontrar uma explicação simples para o universo, além de retratar o seu romance com Jane Wilde, uma estudante de artes.

Eddie Redmayne como Stephen Hawking e Felicity Jones como Jane Wilde,
sua primeira esposa.

O longa-metragem aborda sua terrível doença, a esclerose lateral amiotrófica, que destrói a região do cérebro que controla os movimentos voluntários dos músculos, deixando-o com fala e movimento limitado. O astrofísico descobriu sua doença aos 21 anos de idade. Hoje, aos 73 anos, Stephen Hawking é um dos mais consagrados cientistas da atualidade. 

Indicado a cinco Oscars, incluindo o de melhor filme, as filmagens do longa contaram com a presença do próprio Stephen Hawking.

O ator, Eddie Redmayne, dando vida ao astrofísico britânico, Stephen Hawking.

O filme que estreou no Brasil nesta quinta-feira (29), celebra a vida de Stephen Hawking e seu amor pela ciência e pela vida.



“Não importa quanto a vida possa ser ruim, sempre existe algo que você pode fazer, e triunfar. Enquanto há vida, há esperança.” 

- Stephen Hawking


Confira o trailer:



29 de jan de 2015

ESA acredita em "possível despertar" do módulo Philae entre maio e junho

Diretor de Navegação Espacial Tripulada e Missões da ESA, Thomas Reiter

A Agência Espacial Europeia (ESA) acredita em um "possível despertar" entre maio e junho do módulo Philae, o primeiro dispositivo comandado pelo ser humano que conseguiu aterrissar sobre um cometa, após se separar da sonda mãe Rosetta. 

"Esperamos que desperte, mas ninguém pode garantir", declarou em entrevista coletiva no centro de operações de Darmstadt, na Alemanha, o diretor de Navegação Espacial Tripulada e Missões da ESA, Thomas Reiter. 

O importante é que a temperatura de Philae supere zero grau quando o cometa em que se encontra se aproximar do Sol, o que permitirá que as baterias do módulo comecem a recarregar com energia solar. 

Philae pousou sobre o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko em 12 de novembro de 2014 após três aterrissagens e dois rebotes, o que fez com que não caísse no ponto programado e que ficasse em uma região escura e rochosa, sem a luz necessária para carregar as baterias e trabalhar de forma autônoma. 

No dia 15 de novembro, 57 horas após a histórica aterrissagem, entrou em hibernação, mas antes foi capaz de enviar à Terra informações de seus primeiros experimentos. 

De acordo com Reiter, a sonda mãe Rossetta está a 29 quilômetros do cometa e espera-se que em fevereiro possa se aproximar a seis quilômetros da superfície do cometa para enviar imagens. 

Os cientistas da ESA estudam a informação recebida de Rosetta e Philae, uma missão que deveria ser concluída no final de 2015, mas que Reiter acredita que demore mais um ano. Segundo ele tudo dependerá dos resultados dos trabalhos científicos e que se consiga uma ampliação do orçamento. 

A sonda Rosetta e seu módulo Philae foram reconhecidos pelas revistas científicas "Science" e "Nature" como um dos dez descobrimentos do ano 2014. 

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Nosso planeta em movimento: Além da atmosfera da Terra

O que existe além da atmosfera do nosso planeta? Chamamos de exosfera à região que começa no topo da termosfera e continua até se mesclar com os gases que formam o espaço interplanetário. Nessa região os gases hidrogênio e hélio são os principais componentes e estão presentes somente em densidades extremamente baixas. 

A exosfera é a camada mais externa da atmosfera da Terra. Ela vai de aproximadamente 640 km de altitude até cerca de 1280 km. A camada mais inferior da exosfera é chamada de "nível crítico de escape" e nela a pressão atmosférica é muito baixa, uma vez que os átomos do gás estão muito amplamente espaçados. Nesta região a temperatura também é muito baixa.

Outras regiões atmosféricas 

A atmosfera possui algumas regiões com propriedades físicas características e que recebem denominações especiais. Nessas classificações não está sendo levado em conta a temperatura. 

Vejamos quais são essas regiões: 
  • Ionosfera: 
A ionosfera é uma das camadas mais altas da atmosfera da Terra. Ela inclui a mesosfera e a termosfera, começando a cerca de 70-80 km de altitude e continuando por centenas de quilômetros, até cerca de 550 a 640 km. A ionosfera está localizada entre a mesosfera e a exosfera e é parte da termosfera. 

A ionosfera, como o nome sugere, é a região da nossa atmosfera que é formada principalmente por íons. Ela contém muitos íons e elétrons livres (plasma). Os íons são criados quando a luz do Sol atinge os átomos e arranca alguns elétrons. 

O fenômeno das auroras ocorre na ionosfera. 
  • Exosfera: 
É a região que está acima da ionosfera. Como já vimos anteriormente essa é a região onde a atmosfera se torna muito rarefeita e se mescla com os gases do espaço interplanetário. 
  • Magnetosfera
É a região onde o campo magnético da Terra interage com as partículas de altas energias provenientes do Sol. A esse fluxo de partículas energéticas do Sol damos o nome de vento solar. A magnetosfera da Terra se estende por dezenas de milhares de quilômetros. Como podemos ver na imagem abaixo, a magnetosfera da Terra forma uma longa cauda na direção oposta à do Sol.


  • Camada de ozônio: 
Com aproximadamente 10 a 50 quilômetros de altura essa é a região onde o ozônio estratosférico é encontrado. Essa região também é chamada de ozonosfera. Note, entretanto, que mesmo dentro da região chamada "camada de ozônio" o ozônio é encontrado em pequena quantidade por volume. Ele não é o principal constituinte da camada. Essa região possui esse nome porque é ai que o ozônio atmosférico se concentra. 
  • Cinturões de radiação Van Allen: 
Existem duas intensas zonas de radiação circundando o nosso planeta. Essas são as regiões da nossa atmosfera onde as partículas de altas energias provenientes do Sol permanecem mais concentradas. Esses cinturões, chamados de "cinturões de radiação Van Allen", foram descobertos pelo primeiro satélite artificial norte-americano, o Explorer I, lançado no dia 31 de janeiro de 1958 da base de Cabo Canaveral, Flórida, Estados Unidos. Os cinturões receberam esse nome em homenagem ao astrofísico norte-americano James A. Van Allen, especialista em física da magnetosfera terrestre. Van Allen e vários outros cientistas norte-americanos propuseram o lançamento de satélites artificiais científicos como parte do programa de pesquisa a ser desenvolvido durante o International Geophysical Year (Ano Geofísico Internacional) que ocorreu em 1957-1958. Ele foi um dos proponentes das pesquisas realizadas pelo satélite artificial Explorer I que resultaram na descoberta dos cinturões de radiação que envolvem a Terra. 

Os cinturões de radiação Van Allen são duas regiões de intensa radiação, em forma de rosquinha, que envolvem o nosso planeta. Eles contêm elétrons e íons de altas energias que estão aprisionados nessas regiões pelo campo magnético da Terra.


Essas duas regiões que formam os "cinturões de radiação Van Allen" são conhecidas como cinturões de radiação interno e externo. A região interna está localizada a cerca de 3000 quilômetros acima da superfície terrestre e tem uma espessura de cerca de 5000 quilômetros. A região externa está localizada entre 15000 e 20000 quilômetros acima da superfície do nosso planeta e tem uma espessura entre 6000 e 10000 quilômetros. 

As partículas aprisionadas nos cinturões se distribuem de modo que o cinturão interno consiste principalmente de prótons enquanto o cinturão externo é formado principalmente por elétrons. Dentro deles estão partículas de altas energias capazes de penetrar até 1 milímetro em uma blindagem de chumbo.

Devido aos problemas que essa radiação traz à saúde dos astronautas, os voos espaciais tripulados, tais como os realizados pelos Space Shuttle norte-americanos, permanecem bem abaixo dos cinturões de radiação Van Allen. Hoje sabemos que voos tripulados seguros podem ser realizados a altitudes abaixo de 400 quilômetros. 

A massa, densidade e pressão atmosféricas 

A massa total da atmosfera terrestre é cerca de 5,1 x 1018 kg ou seja, cerca de 0,9 ppm da massa total da Terra que é de 5,99 x 1024 kg. 

A densidade do ar ao nível do mar é aproximadamente 1,2 kg/m3. Essa densidade é variável, diminuindo à medida que vamos para altitudes maiores. 

Por definição pressão é uma medida de força sobre superfície. A pressão atmosférica é o resultado da força exercida por uma coluna da massa de ar que envolve o nosso planeta sobre uma determinada área de sua superfície. 

Como a quantidade de massa de ar sobre uma determinada região da Terra varia com a sua localização e com o instante de tempo em que é medida, vemos que as medidas de pressão atmosférica também variam com esses parâmetros.

Para termos uma noção melhor do que isso significa fique sabendo que cerca de 50% da massa total da atmosfera está localizada nos 5 quilômetros mais baixos da nossa atmosfera. Três quartos da massa da atmosfera da Terra está dentro de uma altura de 11 quilômetros medida a partir da superfície do planeta. 

Por esse motivo a pressão atmosférica cai quase 50% a uma altura de apenas 5 quilômetros. 

A pressão atmosférica média, medida ao nível do mar, é aproximadamente 101,3 quilopascal ou 1 atmosfera (1 atm).


À medida que você atinge altitudes cada vez maiores a pressão atmosférica vai diminuindo. Não é preciso ir a altitudes extremamente altas para sentir isto. Por exemplo, se você subir uma montanha com uma altitude de 3000 metros ao chegar ao seu topo a pressão do ar é de 0,6805 atmosferas e haverá bem menos oxigênio para respirar. 

28 de jan de 2015

A divisão Encke nos anéis de Saturno

Os anéis de Saturno são uma série de anéis formados por particular de poeira e gelo que estão em órbita em torno deste planeta. Esses anéis não formam uma estrutura contínua, apresentando separações entre eles.

Uma das maiores separações que vemos nos anéis de Saturno é a chamada divisão de Encke. Ela está situada no anel A e seu centro está a cerca de 133 580 quilômetros do centro de Saturno. A divisão Encke tem uma largura de 325 quilômetros.

Hoje os astrônomos sabem que essa divisão é provocada pela presença do pequeno satélite Pan que tem sua órbita dentro da divisão Encke. Com as dimensões 35 x 35 x23 quilômetros, Pan é o satélite de Saturno que está mais próximo de sua superfície. Este satélite age como um “pastor” e é responsável por manter a divisão Encke aberta.

Via Láctea pode ser “buraco de minhoca para viagens no tempo”

Visualização de dados do satélite Planck, da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), retrata
a interaçãoentre poeira interestelar na Via Láctea e a estrutura do campo magnético da galáxia.


Nossa galáxia pode ser, em teoria, um grande túnel semelhante a um buraco de minhoca (ou túnel de viagens no espaço e no tempo), possivelmente "estável e navegável" e, portanto, "um sistema de transporte galático". É o que sugere um artigo publicado no periódico Annals of Physics. 

O estudo, ressaltam os cientistas e ainda é uma hipótese, é resultado de uma colaboração entre pesquisadores italianos, americanos e indianos. 

Para chegar a essas conclusões, os estudiosos combinaram equações da teoria da relatividade geral, desenvolvida por Albert Einstein, com um mapa detalhado da distribuição de matéria escura (que representa a maior parte da matéria existente no Universo) na Via Láctea. 

"Se unirmos o mapa da matéria escura na Via Láctea com o modelo mais recente do Big Bang para explicar o Universo e teorizarmos a existência de túneis de espaço-tempo, o que obtemos é (a teoria) de que nossa galáxia pode realmente conter um desses túneis e ele pode ser do mesmo tamanho da própria galáxia", disse Paolo Salucci, um dos autores do estudo e astrofísico da Escola Internacional de Estudos Avançados de Trieste (Sissa, na sigla em italiano). 

"Poderíamos até viajar por esse túnel, já que, com base em cálculos, ele seria navegável. Assim como o visto recentemente no filme Interestelar." 

Ainda que túneis desse tipo tenham ganhado popularidade recentemente com o filme de ficção científica, eles já chamam a atenção de astrofísicos há muito tempo, explica comunicado do Sissa. 

Salucci afirmou não ser possível dizer com absoluta certeza que a Via Láctea é igual a um buraco de minhoca, "mas simplesmente que, segundo modelos teóricos, essa hipótese é possível". 

O cientista explicou que, em teoria, seria possível comprovar essa hipótese fazendo uma comparação entre duas galáxias - aquela à qual pertencemos e outra parecida. "Mas ainda estamos muito longe de qualquer possibilidade real de fazer tal comparação." 

Matéria escura 

Estudos prévios já haviam demonstrado a possível existência desses buracos de minhoca em outras regiões galácticas. Segundo o estudo do Sissa, os resultados obtidos agora "são um importante complemento aos resultados prévios, confirmando a possível existência dos buracos de minhoca na maioria das galáxias espirais"

O estudo também reflete sobre a matéria escura, um dos grandes mistérios da astrofísica moderna. Essa matéria não pode ser vista diretamente com telescópios; tampouco emite ou absorve luz ou radiação eletromagnética em níveis significativos. Mas a misteriosa substância compõe 85% do universo. 

Salucci lembra que há tempos os cientistas tentam explicar a matéria escura por meio de hipóteses sobre a existência de uma partícula específica, o neutralino - partícula que não pode ser identificada pelo CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear, que pesquisa o Bóson de Higgs, a chamada "partícula de Deus") ou observada no Universo. Mas há teorias alternativas que não se baseiam nessa partícula. 

"Talvez a matéria escura seja uma 'outra dimensão', talvez um grande sistema de transporte galático. Em todo o caso, realmente precisamos começar a nos perguntar o que ela é." 

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26 de jan de 2015

Uma visualização chocante do aumento da temperatura do planeta



Na semana passada, a NASA e o NOAA anunciaram que 2014 foi o ano mais quente na história da Terra. Esta animação da Bloomberg apresenta de maneira bem clara a descoberta.

A maior parte dos gráficos do aumento da temperatura do planeta apenas mostram uma barra, que representa o aumento médio da temperatura ao longo do ano. Nesta animação, no entanto, vemos registros mensais para cada ano sobrepostos, com um novo intervalo de tempo em cada quadro. A linha pontilhada que representa a média anual muda de posição também, enquanto os registros antigos vão esmaecendo no fundo.

Além de representar uma visualização de dados muito clara e interessante, também revela uma verdade terrível de que nosso planeta está ficando cada vez mais quente. Treze dos quatorze anos mais quentes foram no século 21 — e a estatística não dá sinais de que isto vai melhorar nos próximos anos.

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23 de jan de 2015

Cientistas tentam desvendar o mistério por trás de Eta Carinae, sistema solar mais luminoso da Via Láctea


Devido à articulação de diversos telescópios terrestres, entre eles o Telescópio Espacial Hubble, satélites espaciais e uma minuciosa modelagem teórica, cientistas da NASA montaram a imagem mais completa, até o momento, do Eta Carinae. Esse sistema estelar, localizado a 10 mil anos luz de nosso planeta é o mais luminoso da Via Láctea e encanta os cientistas com seu comportamento estranho e surpreendente.

Localizado na constelação austral de Carina, o Eta Carinae é composto por duas estrelas massivas, cujas órbitas excêntricas as colocam extraordinariamente próximas a cada 5 anos e meio. Ambos os astros produzem poderosas saídas de gás e ventos estelares que as envolvem. No século XIX, o sistema explodiu duas vezes por razões que ainda escapam à compreensão dos pesquisadores. “Estamos começando a entender o complexo entorno atual desse sistema, porém temos um longo caminho para percorrer para poder explicar as erupções passadas do Eta Carinae ou para prever seu comportamento futuro”, disse Ted Gull, astrofísico do Espaço Goddard, da NASA, e coordenador principal do grupo de pesquisa.

Os astrônomos estabeleceram que a mais brilhante das estrelas que compõem o Eta Carinae possui uma massa 90 vezes superior à do Sol e um brilho 5 milhões de vezes mais intenso. Sua companheira tem em torno de 30 massas solares e emite 1 milhão de vezes mais de luz que o Sol.

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22 de jan de 2015

Nosso planeta em movimento: A temperatura na Terra e o "efeito estufa"

A fina camada gasosa que forma a nossa atmosfera isola a Terra de temperaturas extremas. Ela mantém o calor dentro da atmosfera e também bloqueia a passagem da maior parte da radiação ultravioleta proveniente do Sol, impedindo-a de atingir a superfície terrestre.

A temperatura mais fria até hoje registrada na Terra foi obtida pela sonda Vostok em julho de 1983, no continente Antártico, -88o Celsius. Já a mais quente até hoje registrada na Terra foi obtida na Líbia, continente africano, em setembro de 1922, 58o Celsius.

Podemos então dizer que as temperaturas na Terra variam no intervalo entre -88o Celsius e 58o Celsius, o que equivale a um intervalo entre 185 K e 311 K, respectivamente.

A pequena quantidade de dióxido de carbono que existe permanentemente na atmosfera terrestre é extremamente importante para a manutenção da temperatura na superfície do nosso planeta via efeito estufa.

A atmosfera da Terra permite que uma parte da radiação infravermelha incidente sobre a superfície do planeta escape de volta para o espaço. No entanto, parte desta radiação é refletida pelas camadas inferiores da atmosfera de volta para a superfície do planeta. Ocorre então o efeito estufa, que aprisiona calor nessa atmosfera.

O efeito estufa eleva a temperatura da superfície da Terra cerca de 35o C acima do que ela teria se ele não existisse. Assim, graça ao efeito estufa a temperatura da Terra vai de um frígido -21o C para um confortável + 14o C. 

Sabemos que sem o efeito estufa os oceanos congelariam e a vida na Terra, tal como a conhecemos, seria impossível.

A atmosfera do nosso planeta é dividida verticalmente em quatro camadas. Essa divisão
baseia-se na temperatura encontrada nelas. 

Deslocando-nos da superfície da Terra para cima, vemos que as camadas atmosféricas se dividem da seguinte forma: 

  • Troposfera (com a sua tropopausa
  • Estratosfera (com a sua estratopausa
  • Mesosfera (com a sua mesopausa
  • Termosfera 

A troposfera e a tropopausa são conhecidas como atmosfera inferior. 

As regiões da estratosfera e mesosfera, juntamente com a estratopausa e a mesopausa, são chamadas de atmosfera média. 

A região da termosfera, ou seja a região da atmosfera que está acima da mesopausa, é chamada de atmosfera superior. 

Vejamos separadamente as propriedades de cada uma das regiões em que dividimos a atmosfera terrestre:

Troposfera 

A troposfera é a região mais baixa da atmosfera da Terra (ou da atmosfera de qualquer planeta). 

O nome troposfera provém da palavra grega tropos que significa "rodar", "misturar". Ela é a parte mais densa da nossa atmosfera e todos os processos físicos que determinam o clima da Terra e a formação de nuvens ocorrem nessa região. 

Algumas das características da troposfera: 

  • Ela se estende da superfície da Terra, seja ela sólida ou líquida, até uma altitude média de cerca de 12 quilômetros. No entanto, a troposfera não possui sempre a mesma altura. Próximo aos pólos ela alcança apenas cerca de 7 quilômetros de altura enquanto que no equador ela chega a 17 quilômetros.
  • As dimensões da troposfera também variam devido a condições climáticas.
  • A pressão varia de 1000 a 200 milibar.

  • A temperatura geralmente diminui com o aumento da altitude até alcançarmos a tropopausa que é o topo da troposfera.
  • A média da temperatura próxima à superfície é de cerca de 15o C mas chega a valores tão baixos quanto -57o C na tropopausa.
  • A troposfera termina no ponto onde a temperatura quase não varia ou não varia mais com o aumento da altitude. Essa área, conhecida como tropopausa marca a transição da troposfera para a estratosfera.
  • A concentração de umidade diminui com a altitude até chegar à tropopausa.
  • O ar é muito mais seco acima da tropopausa, na estratosfera.
  • O calor do Sol que aquece a superfície da Terra é transportado para cima na sua maior parte por convecção e é misturado por correntes ascendentes e descendentes.
  • A troposfera é formada por cerca de 70% de N2 e 21% de O2.
  • A densidade de moléculas é cada vez mais baixa à medida que vamos para maiores altitudes. Essa é a razão pela qual não conseguimos sobreviver nas regiões mais altas da troposfera pois ali não existe suficiente O2 para o nosso organismo.
Estratosfera 

A estratosfera começa logo acima da troposfera e possui as seguintes características: 

  • Ela se estende da parte superior da troposfera, a cerca de 17 quilômetros de altitude, até atingir 50 quilômetros de altitude. 
  • Comparada com a troposfera a estratosfera é seca e menos densa. Ela se caracteriza pela quase ausência de nuvens. Somente as nuvens mais altas, os cirrus, cirroestratus e cirrocumulos, estão na estratosfera inferior. 
  • A temperatura na estratosfera aumenta gradualmente com a altitude até atingir -3o C. Isso ocorre devido à absorção da radiação ultravioleta proveniente do Sol. 
  • A camada de ozônio, que absorve e espalha uma grande quantidade da radiação ultravioleta proveniente do Sol, está localizada na estratosfera. Ela impede que essa radiação atinja a superfície da Terra. Assim, o ozônio, um isótopo do oxigênio, é crucial para a sobrevivência dos seres vivos na Terra. 
  • 99% daquilo que chamamos de "ar" está localizado na troposfera e na estratosfera. 
  • A estratopausa é a região que separa a estratosfera da camada seguinte, a mesosfera.
Mesosfera 

A mesosfera começa logo acima da estratosfera, a cerca de 17 quilômetros de altitude, e se estende até 85 quilômetros de altitude, início da chamada ionosfera. A mesosfera possui as seguintes características: 

  • Na mesofera a temperatura outra vez diminui, rapidamente, à medida que nos deslocamos para altitudes cada vez maiores. Ela chega a atingir valores tão baixos quanto -93o C. 
  • Os elementos químicos existentes nessa região estão em estados excitados uma vez que eles absorvem diretamente a energia proveniente do Sol. 
  • A mesopausa separa a mesosfera da camada seguinte, a termosfera. 
Termosfera 

A termosfera começa logo acima da mesosfera e se estende até a altitude de 600 quilômetros, que consideramos ser o espaço exterior. Ela possui as seguintes propriedades: 

  • Na termosfera a temperatura aumenta novamente à medida que vamos para altitudes cada vez maiores. As temperaturas nessa região podem ser tão altas quanto 1727o C. Isso ocorre devido à energia incidente do Sol. 
  • As reações químicas ocorrem muito mais rapidamente do que na superfície da Terra. 
  • A termosfera inclui a exosfera e parte da ionosfera. Abaixo mostramos resumidamente as dimensões de cada camada atmosférica e qual o comportamento da temperatura em cada uma delas.



21 de jan de 2015

Espiral espetacular pode envolver a Via Láctea

Astrônomos precisaram de um século inteiro após a descoberto da primeira espiral celestial para
provar que a própria Via Láctea é uma espiral gigante.

Mapear uma galáxia não é fácil quando se vive dentro dela. Astrônomos precisaram de um século inteiro após a descoberto da primeira espiral celestial para provar que a própria Via Láctea é uma espiral gigante. Seus braços espirais comprimem gás e poeira interestelar, fazendo com que nuvens de gás se tornem densas, colapsem e criem novas estrelas; as estrelas recém-nascidas mais brilhantes iluminam os braços com tanta glória que galáxias espirais parecem brilhantes furacões cósmicos. A Via Láctea tem vários desses braços. Agora, astrônomos da China descobriram que um deles pode circundar a galáxia inteira, colocando nosso lar galáctico em um grupo de elite entre seus vizinhos espirais. 

O braço espiral é chamado de Scutum-Centaurus, em homenagem a duas das constelações vistas a partir da Terra por onde ele passa. Mesmo antes da nova descoberta, muitos astrônomos consideravam Scutum-Centaurus um dos maiores braços espirais da Via Láctea. Ele surge na extremidade da barra da Via Láctea, uma longa estrutura em forma de charuto no centro da galáxia. O braço se estica para fora em sentido anti-horário, passando entre nós e o centro galáctico antes de se estender totalmente até o outro lado da Via Láctea. Em 2011, astrônomos descobriram que esse braço chega até o lado mais distante da galáxia e volta a se aproximar do nosso lado. 

Agora o astrônomo Yan Sun do Observatório da Montanha Púrpura em Nanjing, na China, e seus colegas sugerem que o Braço Scutum-Centaurus pode se estender ainda mais longe. Usando um grande radiotelescópio com um prato de 13,7 metros, os astrônomos procuraram as densas nuvens de gás interestelar que marcam braços espirais. Esse gás é composto principalmente de hidrogênio molecular, algo difícil de detectar. Em vez disso, a equipe de Sun procurou ondas de rádio da segunda molécula mais numerosa, o gás monóxido de carbono. 

Os astrônomos detectaram 48 nuvens moleculares novas, além de 24 outras que pesquisadores anteriores já haviam observado na galáxia exterior. As nuvens ficam cerca de duas vezes mais longe do centro da galáxia que nosso sistema solar: enquanto o Sol está localizado a cerca de 27 mil anos-luz do centro galáctico, as novas nuvens ficam de 46 a 67 mil anos-luz de distância. Como os astrônomos relatam na edição de 10 de janeiro de 2015 do periódico The Astrophysical Journal Letters, essas 72 nuvens se alinham ao longo de um segmento anteriormente desconhecido do braço espiral que tem cerca de 30 mil anos-luz de comprimento.

BRAÇO AO REDOR DA GALÁXIA: Scutum-Centaurus pode ser o mais longo braço espiral da galáxia, envolvendo a Via Láctea inteira. O braço começa na extremidade da barra galáctica e espirala para fora em sentido anti-horário; a extensão de 2011 desse braço está marcada pelos símbolos azul-turquesa no canto inferior direito, enquanto a nova extensão é marcada pelos símbolos azul-turquesa no canto superior direito. O Sol é o ponto vermelho no Braço de Órion (Local) 

O mais impressionante, de acordo com os astrônomos, é que o segmento pode se estender da parte mais externa de Scutum-Centaurus, o que tornaria esse braço ainda mais longo. Se for o caso, o braço realmente realiza um giro de 360 graus ao redor da galáxia. “Isso é incrível”, declara Robert Benjamin, da University of Wisconsin-Whitewater, astrônomo que não se envolveu na descoberta. “Isso é raro”, observa Thomas Dame, astrônomo do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian. “Eu aposto que precisaríamos observar dezenas de imagens de galáxias espirais para encontrar uma que nos convencesse de que seria possível acompanhar um braço que desse uma volta de 360 graus”. Dame ajudou a descobrir a extensão de 2011 do Braço Scutum-Centaurus. “Minha impressão era que havíamos encontrado o final dele”, declara o pesquisador, “Então eu fiquei muito surpreso ao ver isso”. 

Mas existe um problema: um intervalo com 40 mil anos-luz de comprimento entre o fim do segmento que astrônomos descobriram em 2011 e o início do novo. Assim, apesar de Benjamin e Dame alegarem que as nuvens quase certamente representam a descoberta de um novo segmento de braço espiral, ele pode não ser realmente parte do Braço Scutum-Centaurus. Felizmente, cientistas sabem como testar a nova alegação: procurar por nuvens moleculares no intervalo. “Nos próximos anos, deve ser fácil confirmar ou refutar a hipótese deles”, explica Benjamin. 

Se a proposta se sustentar, nossa galáxia vista de longe deve ser mais impressionante do que se pensava anteriormente. A maioria das espirais é modesta, mas algumas galáxias prestigiosas, conhecidas como Espirais de “Grand Design” [desenho majestoso/grandioso, em tradução livre], ostentam sua beleza. O protótipo é a incrível Galáxia do Rodamoinho, uma das mais belas em todo o Universo. “Eu não acho que sejamos tão espetaculares quanto a Galáxia do Rodamoinho”, lamenta Benjamin. O Rodamoinho provavelmente deve sua aparência formidável a uma galáxia que a orbita, acelerando seu disco e intensificando sua espiral. Em nossa galáxia, a barra em rotação pode desempenhar um papel semelhante, e a tentadora descoberta de um braço espiral em 360 graus, aponta Benjamin, certamente fortalece a ideia de que nós também vivemos em uma Espiral de Grand Design – uma galáxia tão atraente que pode provocar inveja em suas vizinhas espirais a milhões de anos-luz de distância. 

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20 de jan de 2015

Brasil deve instalar novo radiotelescópio nos Andes junto com a Argentina e acerta parceria para explorar megatelescópio a ser construído na região.

O Llama poderá ajudar as astronomias brasileira e argentina a dar passos largos nos 
próximos anos, com a realização de importantes descobertas. 
(Foto: Instituto Argentino de Radioastronomia)

Na vastidão fria das encostas andinas, as felpudas lhamas típicas do local observam tranquilamente as estrelas. Em breve, no entanto, ganharão nova companhia de olhar aguçado: um radiotelescópio, fruto do projeto binacional Llama (Large Latin American Millimeter Array), será construído pelo Brasil e a Argentina na região para explorar os mistérios do espaço a partir de radiações de alta frequência. Além disso, o novo Telescópio Gigante de Magalhães (GMT), megaprojeto que já tem participação brasileira garantida, promete estudar os céus andinos em detalhe. 

O novo radiotelescópio será instalado na província de Salta, no noroeste argentino, a uma altitude de aproximadamente 4.700 m. Com uma antena de 12 m, ele vai operar em comprimentos de ondas milimétricas e submilimétricas, equivalentes a frequências entre 90 e 700 gigahertz (Ghz), e está previsto para começar a funcionar em 2017. 

São poucos os radiotelescópios instalados a uma altitude tão extrema, o que é fundamental para a qualidade das observações, já que a radioastronomia de altas frequências trabalha com ondas de comprimento muito pequeno, absorvidas pelo vapor d’água da atmosfera – portanto, quanto maior a altitude da antena, melhor a qualidade de sua captação. 

O equipamento permitirá explorar praticamente todas as áreas da astronomia: da astroquímica – que investiga a formação de moléculas em meio às nuvens de poeira espacial – aos exoplanetas, à formação das galáxias e muito mais. 

“Poderemos estudar, por exemplo, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea ou a composição da atmosfera de exoplanetas”, prevê Jacques Lépine, astrônomo da Universidade de São Paulo e coordenador nacional do projeto. “Também será possível analisar a composição de galáxias distantes ou a formação de estrelas, difícil de observar na faixa eletromagnética visível devido ao gás e à poeira.” 

Um por todos, todos por um 

A ideia inicial do projeto é operar como um radiotelescópio independente. “Até há pouco tempo, os receptores eram muito ruidosos, então essa faixa de comprimento de ondas ainda é pouco explorada; há diversos radiotelescópios que operam abaixo de 100 Ghz, mas poucos na faixa entre 100 e 1 mil GHz”, conta Lépine. “Há muita coisa para observar, mesmo com apenas uma antena, especialmente em uma altitude tão grande, sem paralelo com qualquer equipamento na Europa ou nos Estados Unidos.”

O conjunto de radiotelescópios Alma é responsável por um dos ‘olhares’ mais aguçados
do homem para o espaço. Novo projeto binacional Llama poderá trabalhar em parceria com
esse complexo. (Foto: ESO/ CMALIN)



O projeto, porém, também prevê uma atuação bem próxima a outras iniciativas astronômicas instaladas na região, como o Apex (Atacama Pathfinder Experiment), o Aste (Atacama Submillimeter Telescope Experiment) e, em especial, o Alma (Atacama Large Millimeter Array). 

A ideia é que o novo radiotelescópio possa funcionar, eventualmente, como uma espécie de antena adicional ao conjunto das 66 que compõem o radiotelescópio do Observatório Europeu do Sul (ESO). 

As antenas do Alma cobrem uma área de 20 km2; e, junto com o novo equipamento, que ficará a 150 km desse complexo, poderá gerar imagens mais detalhadas. “Muitas antenas próximas aumentam a área coletora, o que permite detectar sinais mais fracos, além de compartilhar a mesma infraestrutura”, explica Lépine. “Já combinar antenas distantes melhora a resolução angular da imagem, ou seja, a capacidade de distinguir objetos próximos, como uma estrela e um planeta”, exemplifica. 

O radiotelescópio binacional terá, inclusive, uma antena igual às que compõem o Alma. “É uma questão de economia: utilizar uma antena igual às do Alma reduz custos, pois não tivemos que criar um projeto do zero e foi possível encomendá-la à mesma empresa”, esclarece Lépine. 

A complementaridade entre os projetos permitirá, ainda, que astrônomos brasileiros e argentinos façam mapeamentos de regiões espaciais de seu interesse para formular estudos com mais chances de conseguir uma vaga na concorrida agenda de observações do Alma. 

O novo radiotelescópio também pode ser o passo inicial para a criação de uma rede latino-americana de radiotelescópios, operando por Interferometria de Longa Linha de Base (VLBI, da sigla em inglês), como redes que já existem nos Estados Unidos e na Europa. A tecnologia usa antenas espalhadas por grandes distâncias para simular um radiotelescópio muito maior, mais preciso e potente do que qualquer uma delas isoladamente. “Com vários instrumentos atuando em conjunto e observando o mesmo objeto, na mesma frequência e ao mesmo tempo, será possível obter imagens e informações muito mais precisas e detalhadas”, destaca o astrônomo. 

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19 de jan de 2015

Boeing revela exatamente o que falta para colocarmos os pés em Marte


São seis os passos, de acordo com a Boeing, necessários para empreender uma missão tripulada de ida e volta a Marte.

Além da Orion (nave espacial) e do foguete SLS (Space Launch System) para levar a cápsula, haveria a necessidade de um transportador solar, uma cápsula-habitat para a tripulação, um "lander" (para fazer o pouso) e também um pequeno foguete para impulsionar a cápsula para fora de Marte para o retorno da tripulação para a Terra. A Boeing é a empresa responsável pelo desenvolvimento do foguete SLS. Em 20 anos, a NASA finalmente lançará uma missão tripulada a Marte. Atualmente, o Orion e o foguete SLS estão em construção. 

No vídeo abaixo, o diretor Michael Raftery explica que o reboque será indispensável para transportar a nave Orion e o resto dos equipamentos até a órbita de Marte, impulsionado por painéis solares e energia iônica. “Hoje, em alguma sala de aula, existe uma pessoa entre 10 e 20 anos de idade que será a primeira colocar os pés em Marte. E é emocionante pensar como será a vida dessa pessoa”, afirmou Raftery. Ele acrescenta que para chegar a Marte será necessário em torno de seis a sete meses e é preciso aproveitar uma janela de aproximação entre a Terra e Marte que só ocorre a cada dois anos. Ou seja, uma vez lançada a missão humana a Marte, ela só poderá retornar dois anos depois. 

No vídeo abaixo, saiba o que realmente resta para a humanidade pisar em Marte:




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17 de jan de 2015

NASA e Nissan vão desenvolver carro autônomo


Mais uma prova de que o futuro é em 2015. A NASA desenvolverá, juntamente com a Nissan, um carro que dirige sozinho. Estima-se que o primeiro veículo de testes fique pronto até o fim deste ano. E, além de ser totalmente autônomo, a promessa é que ele não emita poluentes.

O presidente da Nissan, Carlos Ghosn, afirmou que “o trabalho da Nissan e da NASA tem focos distintos - um no espaço e outro no planeta Terra -, mas está ligado por desafios semelhantes”. A NASA, por exemplo, aproveitará as pesquisas de carros autônomos para implementá-las em robôs espaciais, que já são semiautônomos.

No centro de testes em Moffett Field, na Califórnia, pesquisadores irão verificar a capacidade do carro de transportar cargas e pessoas de forma remota. A NASA liga o projeto às sondas planetárias, que são movimentadas a partir de um centro de controle.

"Desenvolvemos o software para o robô que foi a Marte, os robôs da Estação Espacial Internacional e os sistemas de gestão de tráfego aéreo de nova geração. Estamos ansiosos para aplicar os conhecimentos desenvolvidos nessa parceria no espaço e em futuras tecnologias para a aeronáutica”, afirmou Pete Worden, diretor da NASA.

Apesar do veículo de testes ficar pronto ainda este ano, o carro que dirige sozinho da NASA deve chegar ao mercado automotivo apenas em 2020.

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16 de jan de 2015

Cometa Lovejoy é visível no Brasil até o fim de janeiro


Com um brilho esverdeado, o cometa Lovejoy (C/2014 Q2) está visível desde o fim de dezembro. No Brasil, porém, ele se tornou aparente somente desde o dia 9, e permanecerá exibindo seu núcleo, que mede entre 3 e 5 quilômetros, até o próximo dia 31. Apesar do tamanho relativamente pequeno da cabeça, ou coma, atinge cerca de 600 quilômetros, ao expelir gases, vapor e poeira conforme se aproxima do Sol. O cometa se move a uma velocidade de cerca de 132 mil km/h e está a 74 mil quilômetros de distância da Terra.

É possível observá-lo com a ajuda de um binóculo em lugares em que o céu esteja limpo e o mais longe possível da poluição luminosa, como as luzes de cidade grande. Hoje, o cometa passa próximo da constelação de Touro, subindo à direita da constelação de Orion, identificável através de seu cinturão, formado pelas popularmente conhecidas Três Marias, como mostra a imagem abaixo do site Universe Today. É possível ainda acompanhar a trajetória do cometa no site Live Comet Data.


O cometa Lovejoy foi descoberto em agosto de 2014, pelo astrônomo amador australiano Terry Lovejoy, que trabalha com tecnologia da informação. “Não tem nenhum segredo, meu trabalho na área de TI me ajudou muito com o uso do telescópio e, consequentemente, com essa descoberta”, afirmou o entusiasta da astronomia a CNN. A última vez que o cometa esteve tão próximo da Terra foi há 11 mil anos. Quem não conseguir visualizá-lo agora poderá tentar de novo daqui a 8 mil anos.

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15 de jan de 2015

Nosso planeta em movimento: A atmosfera da Terra

O nosso planeta é completamente envolvido por uma fina camada gasosa à qual damos o nome de atmosfera. É a ação do campo gravitacional da Terra que mantém essa camada gasosa em volta do nosso planeta. 

A atmosfera terrestre alcança uma altura de mais de 560 quilômetros acima da sua superfície. Se compararmos isso com o raio do nosso planeta, cerca de 6367 quilômetros, vemos que a nossa atmosfera é uma capa gasosa muito fina, equivalente a apenas 8% da estrutura global Terra-atmosfera. 

Por ser uma distribuição gasosa, não possui um limite bem definido. À medida que nos afastamos da superfície do nosso planeta a atmosfera vai, lentamente, se tornando cada vez mais rarefeita e desaparece no espaço interplanetário. Não há um limite definido entre a atmosfera e o espaço exterior. 

Para definir o limite entre a nossa atmosfera e o espaço exterior a Federação Aeronáutica Internacional (FAI, sigla em inglês) criou a chamada Linha de Karman, que é um limite convencionado que fica a uma altitude de 100 quilômetros acima do nível do mar, usado para definir o limite entre a atmosfera terrestre e o espaço exterior. Além disso, a partir desse limite há um rápido aumento na temperatura da atmosfera e uma forte interação com a radiação proveniente do Sol.

A composição da nossa atmosfera 

O fino envoltório de ar que circunda o nosso planeta é uma mistura de gases em que cada um deles mantém suas próprias propriedades físicas. 

Essa mistura gasosa está longe de ser dividida em partes iguais. Dois elementos químicos, o nitrogênio e o oxigênio, constituem cerca de 99% do volume total de ar. O restante, cerca de 1%, é formado por vestígios de outros gases, sendo que o mais predominante deles é o argônio, um elemento gasoso inerte.


Ao contrário do que muitos pensam, excetuando-se o nitrogênio e o oxigênio, o restante dos gases, que estão presentes somente em quantidades pequenas na atmosfera terrestre, são muito importantes para a manutenção da vida no nosso planeta. Dois deles em particular, o dióxido de carbono e o ozônio, podem ter um grande impacto sobre os processos atmosféricos. 

Um outro gás, o vapor de água, também existe em pequenas quantidades na atmosfera do nosso planeta. Ele varia em concentração sendo quase não existente sobre as regiões desérticas mas atingindo cerca de 4% sobre os oceanos. O vapor de água é importante para a produção do clima uma vez que ele existe nas fases gasosa, líquida e sólida e absorve a energia radiante proveniente da Terra. 

A energia solar incidente sobre a Terra é parte absorvida pela crosta e parte refletida para a atmosfera. Essa energia adicionada àquela gerada no interior da Terra é transferida para a sua atmosfera por meio de três processos: 

  • Condução 
  • Convecção 
  • Radiação 
Por exemplo, o processo de condução de calor é aquele que você sente quando segura a alça de metal de uma panela que está sendo aquecida. O processo de convecção é visto em um líquido em ebulição: bolhas de alta temperatura são formadas no fundo do recipiente e se deslocam para a superfície. Deste modo a maior energia existente no fundo do recipiente é trazida para a parte do líquido que está mais próxima da superfície.

O processo de radiação pode ser sentido quando aproximamos nossa mão da boca acesa de um fogão. Não precisamos tocá-la para saber que ela está acesa. A energia é irradiada e atravessa o espaço existente entre o fogo e a nossa mão nos avisando do perigo de uma aproximação maior. 

Um dos principais processos de circulação de energia na atmosfera da Terra é produzido pelas chamadas correntes de condução de calor. O ar aquecido junto ao solo sobe para a parte superior da atmosfera enquanto que o ar frio das suas camadas superiores desce na direção do solo. Isso ocorre em toda a atmosfera e essa circulação é responsável por vários fenômenos climáticos. Tanto os tornados como os furacões são criados por processos que envolvem essa circulação de ar quente e frio. 

A imagem abaixo mostra como essa troca de calor ocorre globalmente na atmosfera da Terra:


A tabela abaixo detalha a composição química percentual da atmosfera seca da Terra. A sigla ppmv signica quantas partes do elemento químico é encontrada por milhão no volume atmosférico (ppmv = partes por milhão por volume):


Encontramos também na atmosfera da Terra uma quantidade altamente variável de vapor d'água (H2O). Em geral essa quantidade cresce tipicamente até o valor de cerca de 1%. 

O ozônio e o dióxido de carbono são os gases que estão relacionados com o chamado "efeito estufa". 

A massa molecular média do ar é de 28,97 gramas por mol. 

A variação da composição atmosférica com a altitude 

Podemos dizer que há uma linha demarcadora a cerca de 100 quilômetros de altitude na nossa atmosfera, a "linha Karman" que definimos anteriormente. Abaixo dessa altitude a atmosfera da Terra tem uma composição química mais ou menos uniforme, com a única exceção do vapor d'água. 

Acima de 100 quilômetros de altitude a atmosfera do nosso planeta começa a ter uma composição química que varia com a altitude considerada. Ocorre que em altitudes superiores a essa não ocorrem mais os processos de mixagem característicos das partes mais baixas da atmosfera. Na ausência dessa mixagem a densidade de um determinado gás cai exponencialmente com o aumento da temperatura. Essa taxa de diminuição de densidade é característica de cada gás pois ela depende da massa molecular do gás. 

Os gases cujos elementos possuem maior massa, tais como o oxigênio e o nitrogênio, têm a sua densidade diminuída mais rapidamente do que os elementos mais leves tais como o hélio, hidrogênio molecular e hidrogênio atômico. 

A essa camada da atmosfera da Terra que tem uma composição variável com a altitude damos o nome de heterosfera

À medida que vamos para altitudes cada vez maiores a nossa atmosfera passa a ser dominada sucessivamente por hélio, hidrogênio molecular e hidrogênio atômico. 

A precisa altitude onde está localizada a heterosfera, assim como as camadas que ela contém, varia significantemente com a temperatura.