14 de set de 2011

Os relâmpagos em Vênus são semelhantes aos da Terra?

Impressão artística de relâmpagos em Vênus. Crédito: ESA
Apesar das enormes diferenças entre as características e as composições das atmosferas de Vênus e da Terra, os cientistas descobriram que há mecanismos muito semelhantes a produzir relâmpagos nestes dois mundos. A freqüência das descargas, a intensidade e a distribuição espacial dos relâmpagos são comparáveis e assim os pesquisadores foram buscar um melhor entendimento sobre a química, dinâmica e a evolução das atmosferas dos dois planetas. Este tema foi abordado pelo Dr. Christopher Russell no Congresso Europeu de Ciência Planetária em 23 de setembro de 2010.

A história da pesquisa

Missões anteriores, como as das sondas Venera, seguidas posteriormente pela Pioneer Venus Orbiter e mais recentemente pela espaçonave Galileu, relataram evidências de ondas óticas e eletromagnéticas produzidas Vênus que podem ter sido originadas em tempestades de raios. Isto foi também confirmado por telescópios terrestres que capturaram relâmpagos em Vênus. Mas as diferenças nas duas atmosferas levaram alguns cientistas a afirmar que os relâmpagos em Vênus seriam talvez improváveis e o tópico foi considerado controverso. O lançamento da Venus Express com seu magnetômetro (construído no Space Research Institute em Graz, Áustria) providenciou uma ótima oportunidade para confirmar definitivamente a ocorrência de relâmpagos em Vênus e para estudar em detalhes seu campo magnético em altitudes na faixa dos 200 a 500 km.  “Pequenos pulsos fortes dos sinais esperados a serem produzidos por relâmpagos foram vistos quase imediatamente após a chegada da sonda em Vênus, apesar da normalmente desfavorável orientação do campo magnético para a entrada dos sinais oriundos da ionosfera de Vênus nas altitudes das medições da sonda Venus Express,” afirmou o Dr. Russell da Universidade da Califórnia, EUA. As ondas eletromagnéticas que Russell e equipe observaram são fortemente guiadas pelo campo magnético venusiano e podem ser detectadas pela sonda apenas quando o campo magnético oscila horizontalmente por mais de 15º. Isto é muito diferente da situação verificada na Terra, onde os sinais dos relâmpagos são auxiliados pelo campo magnético quase vertical em sua entrada na ionosfera.

Formação de novas moléculas

Quando as nuvens se formam, na Terra ou em Vênus, a energia que o Sol depositou no ar pode ser liberada em uma descarga elétrica muito forte. À medida que as partículas das nuvens colidem, estas transferem as cargas elétricas das partículas grandes para as partículas menores. A seguir, as grandes partículas se precipitam enquanto as partículas menores são transportadas para cima. A separação dessas cargas é o que provoca os relâmpagos. Este processo é importante para uma atmosfera planetária porque eleva a temperatura e a pressão de uma pequena fração da atmosfera para um valor extremo, o que permite a formação de novos compostos químicos, o que não seria possível de ocorrer sob temperaturas e a pressões atmosféricas normais. Esta é uma das razões pela qual alguns cientistas sugerem que os relâmpagos poderão ter ajudado ao nascimento da vida na Terra.

Planetas gêmeos?

No nosso planeta ocorrem em média cerca de 100 relâmpagos por segundo, mas a partir de certa localização nós vemos muito menos. Similarmente, em Vênus não conseguimos observar todo do planeta de uma só vez e temos que estimar a ocorrência total através de extrapolações. Graças a novos dados da Venus Express, Russell e seus colegas foram capazes de mostrar que os relâmpagos são semelhantes em força na Terra e em Vênus considerando as mesmas altitudes. “Analisamos 3,5 anos terrestres de dados dos raios em Vênus usando os dados de baixa-altitude da Venus Express (10 minutos por dia). Pela comparação das ondas eletromagnéticas produzidas nos dois planetas, descobrimos sinais magnéticos mais poderosos em Vênus, mas quando convertidos para fluxos energéticos descobrimos forças de relâmpagos muito semelhantes,” realça o Dr. Russell. Também parece que os relâmpagos são mais predominantes no lado diurno do que no noturno e acontecem com mais regularidade em latitudes venusianas mais baixas, onde a entrada de luz solar na atmosfera é mais forte.  “Vênus e a Terra são normalmente denominados planetas gêmeos devido ao seu tamanho, massa e estrutura interior semelhantes. A produção de relâmpagos é mais outra maneira pela qual Vênus e a Terra são gêmeos fraternos”, conclui Russell.
Fonte: Eternos Aprendizes - http://eternosaprendizes.com/2010/09/24/os-relampagos-em-venus-sao-semelhantes-aos-da-terra

Glóbulo de Bok

Imagem de glóbulos de Bok na região HII (telescópio espacial Hubble).

Os glóbulos de Bok são nuvens escuras de poeira densa e gás em que, ocasionalmente, nascem estrelas. Encontrados nas regiões H II - tipicamente, possuem uma massa de cerca de 2 a 50 massas solares contida num espaço de, aproximadamente, um ano luz de extensão - eles são compostos por hidrogênio molecular (H2), óxidos de carbono e hélio e cerca de 1% (de massa) de poeira de silicato. Os glóbulos de Bok, comumente, resultam na formação de sistemas estelares duplos ou múltiplos.
 
Inicialmente, os glóbulos foram observados pelo astrônomo Bart Bok, nos anos de 1940. Em artigo de 1947, Bok e E. F. Reilly aventaram a hipótese de que essas nuvens seriam 'semelhantes a casulos de insetos' que estivessem submetidos a colapsos gravitacionais para formar novas estrelas, das quais nasceriam estrelas e aglomerados estelares. Essa hipótese era difícil de comprovar devido às dificuldades observacionais que não permitiam verificar o que acontecia dentro de uma nuvem tão densa e escura que obscurecia toda a luz visível emitida de seu interior. A análise de observações em faixa próxima ao infra-vermelho, publicada em 1990, confirmou que estrelas estavam nascendo dentro de glóbulos de Bok.

Outras observações revelaram que alguns glóbulos possuíam fontes de calor em seu interior, alguns continham objetos Herbig-Haro, e outros mostravam derrames de gás molecular. Estudos de linhas milimétricas de emissões ondulares também forneceram evidências da atração de materiais que possibilitam o crescimento de protoestrelas por acumulação. Os glóbulos ainda são tema de intensa pesquisa. É sabido que são dos objetos mais frios no universo (cerca de -273 °C), mas sua estrutura e densidade exatas ainda constituem um mistério.

NASA lança sondas gêmeas à Lua

A NASA lançou duas sondas lunares gêmeas construídas para mapear a gravidade da lua em detalhes sem precedentes. O lançamento foi adiado duas vezes: primeiro devido às más condições atmosféricas, depois devido a uma falha no sistema de foguetes propulsores Delta 2. Na terceira tentativa, mesmo com fortes ventos, as sondas partiram à sua missão. As duas naves espaciais não tripuladas devem chegar à lua por volta do dia do Ano Novo, quando começarão a investigar a composição da lua, da crosta ao núcleo. As observações devem ajudar os cientistas a entender melhor como a lua se formou e evoluiu. A missão vai revelar pistas não só da história da lua e da Terra, mas irá fornecer dados importantes para uma futura exploração lunar. Uma vez lançadas, as sondas gêmeas embarcam em uma tortuosa viagem de três meses e meio para a lua através de um ponto gravitacionalmente estável entre nosso planeta e o sol. Esta rota é eficiente em termos energéticos e, assim, ajuda a manter os custos da missão abaixo de R$ 830 milhões. Quando elas chegarem à vizinha mais próxima da Terra, as duas sondas GRAIL irão se acomodar em órbitas polares apenas 55 quilômetros acima da superfície lunar. Uma sonda perseguirá a outra em torno da lua, mantendo um controle rígido sobre a distância entre elas. Esta distância vai mudar um pouco durante a viagem, devido às diferenças regionais no campo gravitacional. Ao analisar essas variações de distância, os pesquisadores serão capazes de determinar o campo de gravidade lunar em grande detalhe. E essa informação, por sua vez, trará ideias sobre a estrutura da lua e sua história evolutiva. Saber como a lua se formou e se modificou ao longo de bilhões de anos também deve dar aos cientistas uma melhor compreensão de outros grandes corpos rochosos do sistema solar – Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.
Fonte: http://hypescience.com/
[Space]

Nebulosa da Bolha e o Aglomerado Estelar M52

Créditos e direitos autorais : Lóránd Fényes
Para os olhos, essa composição cósmica graciosamente equilibra a Nebulosa da Bolha na parte inferior direita da imagem com o aglomerado aberto de estrelas M52. Embora o par seja desequilibrado em outras escalas. Mergulhada em um complexo de poeira e gás interestelar e inflada pelos ventos de uma única e massiva estrela do tipo O, a Nebulosa da Bolha, também conhecida como NGC 7635, tem somente 10 anos-luz de largura. Por outro lado, o M52, é um rico aglomerado aberto de estrelas composto aproximadamente por milhares de estrelas. O aglomerado tem aproximadamente 25 anos-luz de diâmetro. Observada na direção da borda norte da constelação da Cassiopeia, a distância estimada para a Nebulosa da Bolha e para o complexo de nuvem associado é de aproximadamente 11000 anos-luz, enquanto o aglomerado estelar M52 localiza-se a somente 5000 anos-luz de distância da Terra. O vasto campo telescópico da imagem acima se espalha por aproximadamente 1.5 graus no céu, ou algo em torno de três vezes o tamanho aparente da Lua Cheia.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap110914.html

Futuro do Universo pode estar influenciando o presente

Quando se pensa o Universo a partir das leis da mecânica quântica começam a fazer sentido algumas ideias aparentemente inconcebíveis.[Imagem: Anne Goodsell/Tommi Hakala]

Influências do futuro sobre o passado
Uma reformulação radical da mecânica quântica sugere que o Universo tem um destino definido, e que esse destino já traçado volta no tempo para influenciar o passado, ou o presente. É uma afirmação alucinante, mas alguns cosmólogos já acreditam que uma reformulação radical da mecânica quântica, na qual o futuro pode afetar o passado, poderia resolver alguns dos maiores mistérios do universo, incluindo a forma como a vida surgiu. E, além da origem da vida, poderia ainda explicar a fonte da energia escura e resolver outros enigmas cósmicos. O que é mais impressionante é que os pesquisadores afirmam que recentes experimentos de laboratório confirmam de forma dramática os conceitos que servem de base para esta reformulação.

Recentemente, cientistas descobriram uma conexão surpreendente entre fenômenos quânticos. [Imagem: Adaptado de Chanchicto/Wikimedia]

Ordem oculta na incerteza
O cosmólogo Paul Davies, da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos, está iniciando um projeto para investigar que influência o futuro pode estar tendo no presente, com a ajuda do Instituto FQXi, uma entidade sem fins lucrativos cuja proposta é discutir as questões fundamentais da física e do Universo. É um projeto que vem sendo acalentado há mais de 30 anos, desde que Davies ouviu falar pela primeira vez das tentativas do físico Yakir Aharonov para chegar à raiz de alguns dos paradoxos da mecânica quântica. Um desses paradoxos é o aparente indeterminismo da teoria: você não pode prever com precisão o resultado de experimentos com uma partícula quântica; execute exatamente o mesmo experimento em duas partículas idênticas e você vai obter dois resultados diferentes. Enquanto a maioria dos físicos que se confrontaram com esse problema concluíram que a realidade é, fundamentalmente, profundamente aleatória, Aharonov argumenta que há uma ordem oculta dentro da incerteza. Mas, para entender sua origem, é necessário um salto de imaginação que nos leva além da nossa visão tradicional de tempo e causalidade. Em sua reinterpretação radical da mecânica quântica, Aharonov argumenta que duas partículas aparentemente idênticas comportam-se de maneiras diferentes sob as mesmas condições porque elas são fundamentalmente diferentes. Nós apenas não detectamos esta diferença no presente porque ela só pode ser revelada por experiências realizadas no futuro.  "É uma ideia muito, muito profunda", diz Davies.

A flecha quântica do tempo aparentemente perde o rumo no mundo quântico. [Imagem: iStockphoto/danesteffes/PRF]

Consequências presentes do futuro
A abordagem de Aharonov sobre a mecânica quântica pode explicar todos os resultados normais que as interpretações convencionais também conseguem, mas tem a vantagem adicional de explicar também o aparente indeterminismo da natureza. Além do mais, uma teoria na qual o futuro pode influenciar o passado pode ter repercussões enormes e muito necessárias para a nossa compreensão do universo, diz Davies. Os cosmólogos que estudam as condições do início do universo ficam intrigados sobre o porquê do cosmos parecer tão idealmente talhado para a vida. Mas há também outros mistérios: Por que é que a expansão do universo está se acelerando? Qual é a origem dos campos magnéticos visto nas galáxias? E por que alguns raios cósmicos parecem ter energias impossivelmente altas? Estas questões não podem ser respondidas apenas olhando para as condições passadas do universo. Mas talvez, pondera Davies, se o cosmos já tem definidas algumas condições finais nele próprio - um destino -, então isto, combinado com a influência das condições iniciais estabelecidas no início do universo, pode perfeitamente explicar estes enigmas cósmicos.

Aharonov já teve ideias menos extravagantes, como a aplicação da nanotecnologia à água. [Imagem: Katsir et al.]

Testando a flecha do tempo
É uma ideia muito boa - embora extremamente estranha. Mas haveria alguma maneira de verificar a sua viabilidade? Dado que ela invoca um futuro ao qual ainda não temos acesso como causa parcial do presente, isto parece ser uma tarefa impossível. No entanto, testes de laboratório engenhosamente inventados recentemente colocaram o futuro em teste e descobriram que ele poderia realmente estar afetando o passado. Aharonov e seus colegas previram há muito tempo que, para certos experimentos quânticos muito específicos, realizados em três etapas sucessivas, o modo como a terceira e última etapa é realizada pode mudar dramaticamente as propriedades medidas durante o passo intermediário. Assim, ações realizadas no futuro (na terceira etapa), seriam vistas afetando os resultados das medições efetuadas no passado (na segunda etapa). Em particular, nos últimos dois anos, equipes experimentalistas realizaram repetidamente experiências com lasers que mostram que, ajustando o passo final do experimento, é possível introduzir amplificações dramáticas no montante pelo qual o feixe de laser é desviado durante as etapas intermediárias do experimento. Em alguns casos, a deflexão observada durante a etapa intermediária pode ser amplificada por um fator de 10.000, dependendo das escolhas feitas na etapa final. Estes resultados estranhos podem ser explicados de forma simples pelo quadro traçado por Aharonov: a amplificação intermediária é o resultado da combinação de ações realizadas tanto no passado (na primeira etapa) quanto no futuro (na etapa final). É muito mais complicado explicar esses resultados usando interpretações tradicionais da mecânica quântica, afirma Andrew Jordan, da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos, que ajudou a conceber um dos experimentos com laser. A situação pode ser comparada à forma como o modelo heliocêntrico do Sistema Solar, de Copérnico, e o modelo geocêntrico de Ptolomeu, ambos fornecem interpretações válidas dos mesmos dados planetários, mas o modelo heliocêntrico é muito mais simples e mais elegante.

Uma das ideias "selvagens" mais recentes de Davies foi a de uma viagem sem volta a Marte. [Imagem: NASA/JPL]

Consequências cósmicas
Embora os experimentos com laser estejam dando boas notícias para a equipe, Davies, Aharonov, Tollaksen e seu colega Menas Kefatos, da Universidade Chapman, na Califórnia, estão agora à procura de consequências cósmicas observáveis de informações do futuro influenciando o passado. Um bom lugar para procurar é a radiação cósmica de fundo (CMB), o "brilho" remanescente do Big Bang. A CMB tem ondulações fracas de calor e frio e, trinta anos atrás, Davies desenvolveu um modelo com seu então aluno Tim Bunch que descreve essas ondas no nível quântico. Davies e Tollaksen estão agora revisando este modelo no novo arcabouço quântico. Físicos têm ideias já bem desenvolvidas sobre como era o estado inicial do universo e como pode acabar sendo seu estado final - muito provavelmente um vácuo, o resultado inevitável da contínua expansão. A equipe está colocando estas ideias junto com seu novo modelo para ver se ele consegue prever assinaturas características da influência do futuro na CMB que possam ser captadas pelo telescópio espacial Planck. "A cosmologia é um caso ideal para esta abordagem," afirma Bill Unruh, da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá. "Desde que Aharonov encontrou esses resultados tão estranhos em algumas situações, vale a pena olhar para a cosmologia."  Davies ainda não sabe se essas ideias vão produzir resultados. Mas se o fizerem, seria revolucionário.  "A coisa mais notável sobre Paul," avalia Michael Berry, da Universidade de Bristol, "é que ele tem ideias muito selvagens combinadas com extremo cuidado e sobriedade."  Este pode ser exatamente o caráter necessário para fazer um grande avanço. Pode até ser o destino de Davies, uma mescla de seu futuro e de seu passado.
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

Estrela está fritando planeta com raios X

Este gráfico mostra a estrela CoRoT-2a, que tem um planeta em órbita próxima à sua volta. A separação entre eles é de cerca de 3 por cento da distância entre a Terra eo Sol, provocando alguns efeitos exóticas não visto no nosso sistema solar. O disparo de alta energia está arrancando cerca de 5 milhões de toneladas de matéria do planeta a cada segundo.[Imagem: NASA/CXC/M.Weiss]

Canhão de raios X

Uma estrela próxima de nós está batendo firme em seu planeta mais próximo, usando como chicote uma saraivada de raios X cem mil vezes mais intensa do que a Terra recebe do Sol. Essa radiação de alta energia está causando a evaporação de cerca de 5 milhões de toneladas de matéria do planeta a cada segundo. O quadro inédito mostra que, em algumas famílias planetárias, a vida não é tão fácil quanto no nosso amigável Sistema Solar.

Planeta frito

O planeta, conhecido como CoRoT-2b, tem uma massa cerca de 3 vezes a de Júpiter (1.000 vezes a da Terra) e orbita sua estrela-mãe, a CoRoT-2a, a uma distância cerca de dez vezes a distância entre a Terra e a Lua. O sistema, descoberto pelo satélite CoRoT em 2008, é um vizinho relativamente perto de nós, a uma distância de 880 anos-luz.  "Este planeta está sendo rigorosamente fritado pela sua estrela," disse Sebastian Schroeter, da Universidade de Hamburgo, na Alemanha. "O que pode ser ainda mais estranho é que este planeta pode estar afetando o comportamento da estrela que o está espancando."

Planeta inchado

A CoRoT-2a é uma estrela muito ativa, com uma emissão de raios X produzidos por fortes e turbulentos campos magnéticos. Uma atividade tão forte geralmente só é encontrada em estrelas muito mais jovens. "Como este planeta está tão próximo da estrela, ele pode estar acelerando sua rotação, e isto pode estar mantendo seus campos magnéticos ativos," sugere Stefan Czesla, coautor do estudo. "Se não fosse pelo planeta, esta estrela já teria deixado a volatilidade da sua juventude para trás há milhões de anos." Curiosamente, provavelmente de tanto apanhar, o planeta parece inchado."Nós não estamos exatamente certos acerca de todos os efeitos que este tipo de tempestade de raios X tem sobre um planeta, mas ela pode ser responsável pelo inchaço que vemos no CoRoT-2b," disse Schroeter. "Estamos apenas começando a aprender sobre o que acontece com exoplanetas nestes ambientes extremos."
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

Quarenta Mil Origens de Meteoros Espalhadas pelo Céu

Créditos e direitos autorais : SonotaCo Network, Japan
De onde vêm os meteoros? Os meteoros visíveis são tipicamente gelo e pedra do tamanho de grãos de areia que em algum momento se fragmentaram de um cometa. Muitas chuvas de meteoros têm sido associadas a cometas conhecidos, apesar de algumas intrigantes chuvas órfãs existirem. Recentemente, um grupo de entusiastas de meteoros criou uma rede de mais de 100 câmeras de vídeo colocadas em 25 localidades bem separadas, espalhadas pelo Japão. Esta rede sem precedentes não somente gravou 240.000 meteoros opticamente observáveis ao longo de dois anos, como também quase 40.000 meteoros vistos em mais de uma estação. Estes eventos observados em mais de uma localidade são particularmente interessantes, pois eles permitiram aos observadores extrapolarem as trajetórias dos meteoros de volta ao Sistema Solar. O mapa de radiantes resultante pode ser visto acima, com muitas chuvas de meteoros bastante conhecidas identificadas pelas três primeiras letras da sua constelação de origem. Além das chuvas de meteoros conhecidas, onze novas chuvas foram identificadas por novos radiantes no céu de onde os meteoros parecem fluir. O céu de meteoros está em constante mudança, e é possível que novos radiantes apareçam no futuro. Pesquisas como esta têm ainda o potencial de identificar cometas ou asteróides antes desconhecidos e que possam um dia passar perto da Terra.  
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