25 de mai de 2012

Portais para outros Universos. Ciência ou Ficção?

Cientistas afirmam a existência de portais para outros universos  
Os pesquisadores Panagiota Kanti, Burkhard Kleihaus e Jutta Kunz afirmam que portais espaços-temporais para outros universos são bem mais simples de serem construídos do que o especulado até agora e que não necessitam de matéria com energia negativa (ou antigravidade) para serem formados.
E ainda defendem que é bem provável que exista uma porção destes portais espalhados por aí, neste nosso lado do espaço, basta saber onde e como procurá-los. O conceito de portal espaço-temporal tem como ponto de partida a teoria de Einstein, que preconiza que a gravidade nada mais é do que uma curvatura do espaço-tempo causada pela conjugação da massa-energia em valores astronômicos, como a encontrada em grandes corpos celestes, tais como planetas e estrelas, por exemplo. Em 1916 o físico Ludwig Flamm defendeu que duas curvaturas espaços-temporais em coordenadas distintas poderiam se unir formando pontes ou conduítes, estudo também desenvolvido por Einstein e Nathan Rosen (a famosa ponte Einsten-Rosen citada no romance Contato de Carl Sagan) que aventaram que a única conexão oferecida para estas pontes no espaço-tempo seria para um universo paralelo, coisa difícil de defender naquela época.

Já em 1921, Theodor Kaluza e Oskar Klein propuseram que a gravidade ao invés de ser uma curvatura de um continuum quadridimensional (ou seja, três dimensões espaciais e uma temporal) como defendido por Einstein seria em verdade uma curvatura de um tecido espaço-tempo de cinco dimensões. Foi em 1955 que o físico norte-americano John Wheeler retomou a ideia, porém demonstrando matematicamente a possibilidade teórica de conectar duas regiões do nosso próprio Universo, denominando esse conduíte de “whorm hole” — os célebres buracos de minhoca — valendo-se da tal matéria com energia negativa que produziria a tão sonhada antigravidade. Mesmo com a consistência das teorias de Einstein que bravamente vem resistindo a muitos ataques e têm sido confirmadas por inúmeras observações de eventos cósmicos do espaço profundo, muitos cientistas acreditam que este conjunto coerente de teorias criado por Einstein seria uma particularização de uma teoria mais geral ainda, tendo em vista a dificuldade de se estabelecer uma “mecânica quântica da gravidade” e também explicar alguns poucos, porém importantes fenômenos cósmicos que lhes escapam, tais como a singularidade dos buracos negros.

Transcendendo o proposto por Kaluza-Klein, a teoria das cordas afirma que todas as quatro forças fundamentais do universo (elétrica, gravitacional, interação forte e interação fraca) podem ser explicadas pela curvatura de um continuum espaço-tempo de onze dimensões (dez coordenadas espaciais e uma temporal). No proposto por Kleihaus, Panagiota Kanti e Jutta Kunz as seis dimensões espaciais adicionais que não percebemos por que são pequenas demais (menores que trilionésimos de milímetro) podem ser compactadas por campos de forças adicionais, entre eles o “dilaton”, proporcionando um termo adicional para se gerar uma “nova curvatura” que não necessite de antigravidade para ser criada. Alguém atento poderia contrapor que este termo adicional resultado da compactação das seis dimensões submicroscópicas geraria um buraco de minhoca muito diminuto, impossível de ser observado.

No entanto o trio de cientistas afirma que a inflação do Universo pode ter aumentado esses buracos de minhoca a ponto de eles superarem a ordem de grandeza das dimensões humanas, como um pequeno círculo desenhado sobre uma bexiga vai aumentando seu raio à medida que a mesma aumenta seu volume quando for inflada.  “A inflação [do Universo] pode ter dilatado os minúsculos buracos negros que permeiam o tecido submicroscópico do espaço-tempo,” propõe Kleihaus, gerando uma “porta para outros universos”. Esse assunto ainda vai render muita discussão no mundo acadêmico e da parte que me cabe uma boa fonte de inspiração para criar novas histórias de FC, tentando imaginar como seria a viagem por estes portais. Enquanto isso, podemos nos valer das simulações dos “whorm holes” transitáveis para nosso próprio universo, criadas pelo astrofísico Andrew Hamilton, fundamentadas nas soluções de Reissner e Nordström propostas para as famosas equações de Einstein.
Fonte: hypescience.com

Observações do trânsito de Vênus ao longo da história

O evento passou a ser observado após a formulação das Leis de Kepler para o movimento planetário. Na noite do dia 05 de junho de 2012 para o dia 06, poderemos observar um evento astronômico que ocorre com pouca frequência: o trânsito de Vênus, fenômeno semelhante a um eclipse solar. Trânsitos de Vênus sempre aconteceram, mas não temos notícias de alguém que tenha observado algum por acaso, embora isso fosse possível (os raios solares, passando por um furo em uma janela, podem reproduzir a imagem do Sol no chão do quarto escuro, por exemplo). Passamos a observar trânsitos de Vênus a partir do século XVII, após Johannes Kepler haver conseguido entender e equacionar as leis que regem os movimentos dos planetas. Os trânsitos planetários tornaram-se assim previsíveis.

As primeiras previsões do evento - Em 1627 Kepler previu um próximo trânsito de Mercúrio para 07 de novembro de 1631 e de Vênus para 07 de dezembro, também de 1631. (A observação desses fenômenos serviria, inclusive, para "provar" as suas teorias.) Kepler faleceu em 1630. O trânsito de Mercúrio foi observado pelo menos por quatro pesquisadores (em Paris, Alsácia, Tirol e Bavária). O trânsito de Vênus não foi observado, pois ocorreu algumas horas antes do previsto, na madrugada europeia do dia 6 para o dia 7. Hoje sabemos que apenas o final desse trânsito poderia ter sido observado da Europa Central. Segundo Kepler os trânsitos de Vênus ocorreriam em intervalos de aproximadamente 120 anos. Também segundo Kepler, em dezembro de 1639, Vênus deveria passar por detrás do Sol.

Em outubro daquele ano, menos de sessenta dias antes do fenômeno, Jeremiah Horrocks, astrônomo e matemático inglês, descobriu que Vênus passaria, de fato, na frente do Sol, e não atrás, como previu Kepler. Deveria haver um trânsito de Vênus no dia 04 de dezembro daquele mesmo ano. Horrocks, a partir de sua vila próxima a Preston e seu amigo William Cabtree, a partir de Manchester (ambos na Inglaterra), foram os primeiros a observar um trânsito de Vênus. Cabtree haveria ficado tão emocionado com o fenômeno que se esqueceu de fazer qualquer anotação. Horrocks projetou a imagem do Sol em uma folha de papel quadriculado, o que lhe ajudou em suas anotações. Horrocks morreu subitamente em 1641. O seu trabalho só foi publicado em 1662, juntamente às observações do trânsito de Mercúrio de 1661 feitas pelo astrônomo Johannes Hevelius.

Século XVIII - Várias expedições científicas foram organizadas para observar o trânsito de 1761 dos "mais longínquos pontos do planeta". Em uma época em que as viagens eram caras e demoradas, foram necessários altos investimentos. Pela primeira vez a comunidade científica mundial se organizou com um mesmo propósito.
A França e a Inglaterra fizeram os maiores investimentos. A França enviou expedições à Ilha de Rodriguez (norte de Madagascar), Sibéria e Viena; enquanto que a Inglaterra enviou seus astrônomos para a Ilha de Santa Helena e Sumatra. Os resultados foram desapontadores. Os valores para a paralaxe solar, obtidos por diferentes pesquisadores variaram de 8,5" a 10,5". A principal fonte de erro, além da já prevista imprecisão nas longitudes dos locais de observação, foi um inesperado efeito de difração ao qual foi dado o nome de "Gota Negra". No entrar e no sair de Vênus sobre o disco solar, aparece um "borrão" entre Vênus e a borda do disco solar. Com isso perdemos a precisão dos instantes de entrada e de saída.


A visibilidade total do trânsito de 1769 aconteceria em regiões "ainda mais longínquas" do planeta. Foram realizadas 77 expedições que efetuaram medições a partir de sítios espalhados pela América Central, América do Norte, Oceano Pacífico e Ásia. Apenas quatro dessas expedições foram para regiões de visibilidade total (Finlândia, Bahia de Hudson, California e Tahiti). Uma única expedição observou a partir do hemisfério sul. Foi uma expedição inglesa comandada pelo então tenente James Cook. Essa expedição teve também a missão de "explorar os mares do sul". As observações se deram no Tahiti (ilha que havia sido descoberta dois anos antes) e foram realizadas pelo astrônomo Charles Green e pelo próprio James Cook.

Século XIX - O progresso tecnológico obtido pela humanidade em um século foi significativo nas observações do trânsito de 1874. Medidas de tempo já haviam se tornado problemas menores e longitudes eram conhecidas com certa facilidade, mas o grande avanço nessas observações foi possibilitado pela invenção da fotografia.  A região de visibilidade total compreendia a Oceania e Asia oriental. A região de visibilidade parcial compreendia por um lado o Oceano Pacífico e por outro o restante da Ásia, África e Europa Oriental. As principais expedições continuaram sendo organizadas pela França e Inglaterra, mas cresceram significativamente contribuições de outros países.

A França organizou três expedições para o hemisfério norte e três para o hemisfério sul. Os cientistas franceses desenvolveram especialmente para essas observações uma espécie de "revolver fotográfico", que podia fazer 48 exposições seguidas do trânsito em um "daguerreótipo circular". No trânsito de 1882 a região de visibilidade total compreendia toda a América do Sul; toda a América Central e o leste da América do Norte. Além da França e da Inglaterra, aumentaram ainda mais as contribuições de outros países, dentre eles dos Estados Unidos, com oito missões organizadas pelo Observatório Naval de Washington. As missões norte americanas obtiveram aproximadamente 1400 fotos aproveitáveis do fenômeno. O Brasil participou com três missões organizadas pelo Observatório Nacional. A primeira, sob a coordenação de J. d'O. Lacaille, ficou em território nacional e observou a partir de Olinda; a segunda, sob o comando do Barão de Teffé foi para a ilha de São Tomaz (Antilhas); e a terceira, tendo à frente Luis Cruls, diretor do Observatório Nacional e coordenador das missões, observou a partir de Punta Arenas (Chile). Apesar das medidas brasileiras aproveitáveis haverem sido apenas correspondentes aos instantes em que Vênus completou a sua entrada no disco solar (segundo contacto: medida aproveitável apenas de Punta Arenas) e começou a sair do disco solar (terceiro contato: medidas aproveitáveis realizadas pelas três expedições), o valor da paralaxe solar obtido foi muito próximo do valor atualmente aceito: 8,808".
Fonte: Universitario.com.br

Sonda espacial revela segredos do maior vulcão do Sistema Solar

O maior vulcão do Sistema Solar, o Monte Olimpo marciano, com sua altitude codificada em cores, do branco (mais alto) até o azul (mais baixo).[Imagem: ESA/DLR/FU Berlin/G. Neukum]

Vulcões de Marte

A análise de dados da sonda Mars Express, da ESA, adquiridos ao longo de cinco anos, resultou na revelação de alguns mistérios escondidos por baixo dos maiores vulcões de Marte e dessa parte da galáxia.
O estudo inclui o Monte Olimpo, o vulcão mais alto do Sistema Solar, com 21 quilômetros de altitude. O vulcão mais alto da Terra é o Ojos del Salado, entre o Chile e a Argentina, com 6,8 km. O Monte Everest, que não é um vulcão, mas é a montanha mais alta da Terra, mede 8,8 km. Ao lado do Monte Olimpio segue-se uma fila com os três vulcões menores da região conhecida como Tharsis, a mesma onde os cientistas acreditam que crateras possam abrigar vida microbiana. As últimas atividades vulcânicas da região devem ter ocorrido entre 100 e 250 milhões de anos atrás, o que é bastante recente numa escala de tempo geológico.

Vulcão influencia órbita da sonda espacial

A grande massa dos vulcões marcianos causou pequenas oscilações na trajetória da Mars Express quando esta sobrevoou a região, a cerca de 300 km de altitude. Estas oscilações foram medidas através de radiolocalização e traduzidas em medidas de variação da densidade abaixo da superfície de Marte. Geralmente, a alta densidade dos vulcões corresponde a uma composição basáltica que está de acordo com os muitos meteoritos "marcianos" que caíram na Terra. Os dados mostram que a lava se adensou ao longo do tempo, e que a espessura das camadas rígidas exteriores do planeta varia ao longo da região.

A grande massa dos vulcões de Marte afetaram a órbita da sonda Mars Express em uma magnitude que pôde ser monitorada pelo seu altímetro. [Imagem: NASA]

Ela começou como uma lava andesítica leve, que pode formar-se na presença de água, e foi mais tarde revestida com lava basáltica, mais pesada, a que se vê hoje na superfície de Marte.  "Combinando estes dados com a variação de alturas dos vulcões, podemos dizer que o Monte Arsia é o mais antigo, seguido do Monte Pavonis e por fim o Monte Ascraeus," disse Mikael Beuthe, do Observatório Real da Bélgica e o primeiro autor do estudo.

Contrário da Terra

A variação da composição da lava pode ser resultado de alterações no aquecimento subterrâneo, sob a forma de uma única pluma mantélica - uma ascensão de rocha anormalmente quente das profundezas do manto viscoso. Essa ocorrência pode ter se deslocado lateralmente ao longo de milhões de anos, formando cada um dos três montes de Tharsis. Este processo é exatamente oposto ao da Terra, onde as placas da crosta se movem em cima de uma pluma estacionária para formar cadeias de vulcões. Os dados também descrevem a espessura da litosfera - a camada mais externa do planeta, incluindo a região superior do manto - e permitiram encontrar variações surpreendentes entre o Monte Olimpo e os montes de Tharsis, com os três vulcões menores revelando "raízes" com densidades muito mais elevadas do que o Monte Olimpo. Estas raízes podem ser bolsas de lava densa solidificada ou uma antiga rede de câmaras magmáticas subterrâneas.  "Estes resultados mostram que os dados sobre o interior de Marte são a chave para compreender a evolução do planeta vermelho", diz Olivier Witasse, cientista do projeto Mars Express. "Uma opção para futuras missões a Marte seria criar uma rede de pequenas sondas que medissem simultaneamente a atividade sísmica de forma a explorar o interior do planeta."
Fonte: Inovação Tecnológica

Uma rara anã marron

Uma equipe internacional de astrônomos liderados por David Pinfield da Universidade de Hertfordshire encontrou uma anã marrom 35 vezes do tamanho de Júpiter que é constituída de 99% de hidrogênio e hélio. Descrita como ultra fria, tem uma temperatura de apenas 400 graus Celsius e sua descoberta pode ser um passo fundamental no sentido de ajudar a distinguir entre as anãs marrons e planetas gigantes. O objeto recém-descoberto, conhecido como BD 01 2920B, orbita a sua estrela a uma distância de 390 bilhões de quilômetros, ou cerca de 2.600 vezes a distância média da Terra ao Sol. Anãs marrons são estrelas com massa suficiente para inflamar a fusão de hidrogênio em seus núcleos. Com o tempo, esfria com temperaturas de apenas algumas centenas de graus. São formadas como estrelas do colapso de uma nuvem molecular gigante algumas centenas de anos-luz de diâmetro, as anãs marrons em sistemas binários como este têm a mesma composição química da atmosfera, como sua estrela hospedeira. Em contraste, os planetas gigantes são formados com uma química mais diversificada. Em nosso próprio Sistema Solar os planetas gigantes primeiro são formados como grandes núcleos sólidos, que, em seguida, são acrescidos de gás a partir do disco em torno deles. Isto conduziu a uma química diferente nas suas camadas exteriores. Por exemplo, quando a sonda Galileo entrou na atmosfera de Júpiter em 1995, verificou-se a proporção de metais (elementos mais pesados) sendo três vezes maior do que no Sol. Tais diferenças permitem que os astrônomos discriminar entre os planetas e anãs marrons revelando seus mecanismos de formação. A anã marrom foi detectada pela equipe, usando dados do satélite WISE (Wide-Field Infrared Explorer), do UKIRT (UK Infrared Telescope) no Havaí e do VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) no Chile. É possível encontrar muitos planetas ao redor de outras estrelas através da força gravitacional dos objetos candidatos nas estrelas que orbitam, bem como imagens diretas utilizando as últimas e vindouras tecnologias na óptica dos maiores telescópios. O problema é que as anãs marrons compactas compartilham muitas características com os planetas gigantes, dificultando a natureza do que foi detectado. O novo trabalho foi possível graças a combinação de dados de solo e espaciais. Ao encontrar esses objetos raros em órbita ao redor de estrelas próximas, demonstra que vivemos em uma galáxia em que ambos os planetas gigantes e as anãs marrons são comuns.
Fonte: http://www.ras.org.uk/news-and-press/219-news-2012/2121-ultra-cool-companion-helps-reveal-giant-planets

Pesquisa Mostra Existência de Carbono Reduzido em Marte

Amostra de uma rocha marciana oriunda da queda do meteorito Tissint, que caíu no deserto marroquino em Julho de 2011.Crédito: Darryl Pitt/Colecção Macovich
Estudos financiados pela NASA sobre meteoritos de Marte que aterraram na Terra mostram fortes evidências de muitas moléculas contendo carbono, um ingrediente-chave para os blocos de construção da vida, e que podem originar no Planeta Vermelho. Estas macromoléculas não têm origem biológica, mas são indicadores de química complexa envolvendo carbono que teve lugar em Marte. Os cientistas do Instituto Carnegie para a Ciência em Washington, EUA, que descobriram as moléculas de carbono reduzido, têm agora melhores conhecimentos acerca dos processos químicos em Marte. O carbono reduzido é carbono ligado a hidrogénio ou a ele próprio. As suas descobertas também podem ajudar pesquisas futuras de evidências de vida no Planeta Vermelho. Os achados foram publicados ontem na edição online da revista Science Express. "Estes achados mostram que o armazenamento de moléculas de carbono reduzido em Marte ocorreu ao longo da história do planeta e pode ter sido parecido com os processos que tiveram lugar no passado da Terra," afirma Andrew Steele, autor principal do artigo e cientista de Carnegie. "A compreensão da génese destas macromoléculas que contêm carbono não-biológico em Marte é crucial para o desenvolvimento de missões futuras e para detectar evidências de vida no nosso planeta vizinho."

Acredita-se que esta rocha com 4,5 mil milhões de anos, denominada ALH84001, tenha vindo de Marte.Crédito: NASA/JSC/Universidade Stanford

A descoberta de moléculas que contêm grandes cadeias de carbono e hidrogénio tem sido um objectivo das missões marcianas passadas e presentes. Estas moléculas já foram descobertas em meteoritos de Marte, mas os cientistas discordavam sobre o modo como o carbono aí presente tinha sido formado ou se tinha vindo de Marte. Esta nova informação prova que Marte pode produzir carbono orgânico. "Embora este estudo não tenha concebido evidências de que Marte tem ou já teve suporte para a vida, responde a algumas importantes questões acerca das fontes do carbono orgânico em Marte," afirma Mary Voytek, directora do Programa de Astrobiologia da NASA na sede da agência em Washington. "Com a aterragem do rover Curiosity prevista para Agosto, estes novos resultados podem ajudar os cientistas da missão a optimizar as suas investigações na superfície do planeta ao compreender onde o carbono orgânico pode ser avistado e como é preservado." Os cientistas teorizaram que as grandes macromoléculas de carbono detectadas nos meteoritos marcianos podem ter surgido por contaminação terrestre da Terra ou de outros meteoritos, ou de reacções químicas ou actividade biológica em Marte. A equipa de Steele examinou amostras de 11 meteoritos marcianos oriundos de um período que compreende cerca de 4,2 mil milhões de anos de história marciana. Detectaram grandes compostos de carbono em dez deles. As moléculas foram descobertas dentro de grãos de minerais cristalizados.

Usando uma rede de sofisticadas técnicas de pesquisa, a equipa foi capaz de mostrar que pelo menos algumas das macromoléculas de carbono são indígenas dos próprios meteoritos e não contaminação da Terra. Seguidamente, a equipa estudou as moléculas de carbono em relação a outros minerais nos meteoritos para ver por que tipos de processos químicos estas amostras passaram antes de chegar à Terra. Os grãos cristalinos que contêm os compostos de carbono providenciam um olhar para como as moléculas foram criadas. Os seus dados indicam que o carbono foi criado por actividade vulcânica em Marte e mostram que Marte tem tido química orgânica ao longo da maioria da sua história. Num artigo separado publicado pela revista American Mineralogist, Steele e a sua equipa detalham os seus achados sobre o mesmo meteorito anunciado em 1996 que continha possíveis -- mas subsequentemente refutadas -- relíquias de antigas formas de vida em Marte. Com o nome de ALH84001, descobriu-se que o meteorito contém também macromoléculas orgânicas de origem não-biológica. A equipa de Steele indica que Marte tem reservas de carbono reduzido. Os seus achados vão ajudar os cientistas envolvidos em missões presentes e futuras a distinguir as moléculas de carbono formadas não-biologicamente das de origem biológica.
Fonte: http://www.ccvalg.pt/astronomia

Novos cálculos sugerem que astros parecidos com a Terra são raros

Uma nova análise, feita com base nos dados do satélite caçador de planetas Kepler, sugere que ainda estamos bem longe de encontrar um gêmeo perfeito da Terra. A conclusão a que chegou John Rehling, cientista da computação do Dartmouth College e da Universidade de Indiana que já trabalhou para a Nasa, é desanimadora. Segundo ele, das 156 mil estrelas que o Kepler monitora em busca de planetas, apenas 27 devem ter uma Terra legítima, em termos de tamanho e órbita. O que significa dizer que será preciso um pouco de sorte para que alguma delas seja encontrada. De cara, ele confirma o que os cientistas envolvidos com o Kepler têm dito a cada nova divulgação de dados: "Estamos encontrando cada vez mais planetas pequenos como o nosso e cada vez mais planetas suficientemente afastados de suas estrelas". O problema é que, depois de uma análise estatística rigorosa, Rehling percebeu que há um senão desagradável nessa informação: em geral, quando o planeta tem o tamanho da Terra, não tem órbita similar, e vice-versa.

Antes de mais nada, é importante qualificar os dados em que a análise se baseia. O Kepler detecta planetas pelo método do trânsito (que enxerga a passagem do planeta na frente de sua estrela). Ele tem limitações na detecção de sinais e precisa de múltiplas ocorrências para confirmar a presença de um astro. Então, as toneladas de potenciais trânsitos detectados são tratadas, em geral, como "candidatos a planeta". Por isso, Rehling teve de partir da premissa de que os candidatos, embora certamente não sejam todos reais, são proporcionalmente representativos do que de fato é real. Em seguida, ele tratou de criar fatores que compensam os vieses observacionais do próprio satélite, que tende a observar mais planetas mais próximos e maiores. Enfim, criou uma tabela que mostra como se distribuem os planetas segundo porte e período orbital (quanto tempo levam para dar uma volta em torno da estrela).


TÍPICO E ATÍPICO

"No geral, vemos que o Sistema Solar é qualitativamente típico ao ter planetas maiores mais afastados [do Sol] que os menores", diz Rehling.  "Contudo, ele é quantitativamente atípico. Embora o Kepler nos mostre que há quase certamente vários planetas em cada estrela, ele também indica que o Sistema Solar tem uma distribuição bizarramente espalhada quando comparada à de sistemas planetários típicos." O resultado, se estiver correto, levará a humanidade a refletir um pouco mais sobre o real significado do "princípio copernicano".  Assim chamado por fazer referência à teoria de Nicolau Copérnico, que no século 16 colocou a Terra apenas como um planeta girando ao redor do Sol (em vez de ser o centro do Universo, como se achava), o princípio postula que não há nada de especial em relação ao nosso planeta, se comparado à média cósmica. Entretanto, se as condições terrestres são raras na escala astronômica (um punhado de planetas para cada centena de milhares de estrelas), o Sistema Solar, apesar de ser apenas um de muitos, passa a ser um lugar interessante. Os astrônomos ainda pedem cautela antes que se tire qualquer conclusão do tipo. "Penso que há que se tomar muito cuidado com esse tipo de extrapolação", diz Eduardo Janot Pacheco, astrônomo da USP e da equipe do Corot (satélite europeu caçador de planetas, rival do Kepler). Ele aponta que há muitas restrições à detecção de planetas pequenos em órbitas largas para levar a sério as estatísticas. "Temos de esperar a nova geração de satélites para ter alguma segurança."
Fonte: Folha.com
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