2 de jan de 2013

Restrospectiva astrónomica de 2012

O ano de 2012 esteve recheado de grandes momentos e descobertas astronómicas. Aqui fica um resumo das mais importantes.

Mercúrio: um planeta de gelo e fogo
Podíamos facilmente assumir que o planeta mais próximo do nosso Sol seria o último local no Sistema Solar, além do Sol, capaz de albergar água à sua superfície. Embora não exista água líquida em Mercúrio, existe gelo. Novas observações pela sonda MESSENGER revelaram evidências de grandes bolsos de gelo em torno do pólo norte de Mercúrio. Os cientistas há muito que teorizavam a possibilidade de existir gelo polar em Mercúrio porque partes das crateras no pólos do planeta estão sempre à sombra, escondidas do calor intenso do Sol.
Crateras polares permanentemente à sombra.NASA/Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins/Instituto Carnegie de Washington/Centro Nacional de Astronomia e Ionosfera, Observatório de Arecibo

Rover Curiosity
Naturalmente, esta lista não estaria completa sem, pelo menos, mencionar o rover Curiosity. O Curiosity é deveras surpreendente, mesmo até para um robô. É o maior rover que já aterrou noutro planeta, o que fez com a ajuda de um incrível sistema de guindaste aéreo com foguetes, diferente de tudo o já tentado até agora. Desde que completou a sua espectacular sequência de pouso, o Curiosity tem trabalhado arduamente, usando o seu arsenal de câmaras e equipamento laboratorial topo-de-gama para encontrar evidências de vida ou água no nosso vizinho enferrujado. Até agora, o rover localizou um antigo leito de rio, perfurou uma rocha marciana chamada Jake, e continua a estudar o solo a cada oportunidade que pode. Mesmo que o Curiosity não descubra evidências de vida passada em Marte, já deixou a sua marca na História.
Impressão de artista da aterragem do rover Curiosity em Marte. Crédito: NASA

Voyager 1, audaciosamente indo onde nenhum homem jamais esteve
No outro lado do Sistema Solar, a sonda Voyager 1 vais torna-se no primeiro objecto feito pelo Homem a entrar no espaço interestelar, quem sabe, daqui a uns quantos meses. Desde o início da sua viagem em 1977, a Voyager 1 já viajou mais de 17,9 mil milhões de quilómetros. Os cientistas acreditam que a sonda alcançou a região mais exterior do Sistema solar a que apelidam de "autoestrada magnética", onde as linhas do campo magnético do Sol correm paralelas àquelas do campo magnético interestelar.
Esta imagem mostra a Voyager 1 a explorar uma nova região no nosso Sistema Solar a que os cientistas chamam de "autoestrada magnética". Crédito: NASA/JPL-Caltech

Exoplanetas cada vez mais curiosos
A Terra é ainda um planeta único, pois é o único mundo conhecido com água líquida à sua superfície (e claro, também existe este pormenor da vida). Mas o Universo continua a surpreender-nos, com exoplanetas completamente diferentes do que pensávamos existir, exoplanetas solitários ou bastante bem acompanhados.
Impressão de artista de um planeta extrasolar.Crédito: ESO/L. Calçada


Observando os confins do espaço
Enquanto não pomos o pé (ou sonda espacial) fora do nosso Sistema Solar, vimos galáxias situadas a 13,2 mil milhões de anos-luz de distância. Graças ao Telescópio Hubble e a dados fotográficos extremos dos últimos 10 anos, fomos capazes de ver mais longe que nunca no Universo. Se os cientistas estão certos acerca do Universo ter 13,7 mil milhões de anos, podemos estar a apenas 500 milhões de anos-luz de ver as primeiras estrelas criadas após o Big Bang.
Os quadrados coloridos na imagem principal mostram os locais das galáxias recém-descobertas. Ampliações de cada galáxia está legendada com o desvio para o vermelho (z), que mede quanto a radiação ultravioleta e luz visível é esticada para comprimentos de onda infravermelhos devido à expansão do Universo. A galáxia observada com um desvio para o vermelho de 11,9 pode quebrar o recorde de galáxia mais distante, observada 380 milhões de anos após o Big Bang. Crédito: NASA/ESA/Caltech-R. Ellis/Equipa HUDF12

Um ser humano supersónico
O Curiosity não foi o único a tentar uma aterragem alucinante. Felix Baumgartner completou com sucesso a sua quedra-livre histórica 39.045 metros acima da Terra, usando apenas um fato espacial e um pára-quedas. O salto de pára-quedas quebrou três recordes, incluindo o mais alto voo de balão tripulado, a maior queda livre já tentada, e o primeiro humano a quebrar a barreira do som sem a ajuda de um sistema de propulsão. De acordo com a equipa da Red Bull Stratos, Felix atingiu uma velocidade de 1342,8 km/h, ou Mach 1,24.
Os primeiros instantes do salto de Felix Baumgartner.Crédito: Red Bull Stratos

Redefinição da Unidade Astronómica
A unidade fundamental de distância entre objectos do Sistema Solar foi alterada numa reunião da União Astronómica Internacional em Pequim, China. De acordo com os eleitores, a definição oficial da Unidade Astronómica é agora exactamente 149.597.870.700 metros. Durante os últimos 36 anos a definição formal para a Unidade Astronómica tinha sido baseada na distância média entre a Terra e o Sol, ou 149.597.870.691 metros. Que foi calculada de uma forma que depende da massa do Sol, que está a mudar à medida que irradia energia. Embora a recente decisão não altere o valor por muito, simplifica as coisas e deve melhorar a precisão das medições ao longo do tempo.
Impressão de artista dos vários objectos no Sistema Solar. Crédito: NASA
Descoberta do Bosão de Higgs
Em Julho, físicos do LHC (Large Hadron Collider) terminaram uma pesquisa de 5 décadas, quando anunciaram a descoberta do Bosão de Higgs. Esta partícula há muito procurada é responsável por dar a todos os outros elementos subatómicos, como os protões e os electrões, a sua massa, e era a peça que faltava ao Modelo Padrão, que descreve as interações de todas partículas conhecidas e forças. Embora os investigadores estivessem cautelosos, apenas anunciando os seus resultados de uma partícula "tipo-Higgs" até que mais dados e análises estivessem disponíveis, a descoberta foi largamente aceite como a mais importante da física fundamental em mais de meio século.
Um candidato a bosão de Higgs decaíndo para dois fotões, como capturado pela experiência CMS do CERN. O candidato a bosão de Higgs decai quase imediatamente. Cada fotão é representado por uma linha verde que irradia para fora a partir do centro do detector.Crédito: CERN, CMS

E a história está longe do fim. Os cientistas esperavam que ao avistar a partícula de Higgs, viesse com ela o primeiro olhar da física para lá do Modelo Padrão, que tem vários problemas e inconsistências que necessitam soluções. Mas a partícula até agora provou ser teimosamente normal, com pouco ou quase nenhum desvio do que estava previsto sobre o Modelo Padrão. O LHC vai sofrer reparações e actualizações durante os próximos 20 meses, regressando no final de 2014 para continuar a estudar o Universo subatómico em escalas de energia maiores e esperançosamente descobrindo fenómenos ainda mais interessantes.
Fonte: Astronomia On-Line

Conheça as diferenças entre os corpos celestes


Incontáveis corpos celestes pintam os céus: planetas, meteoros, meteoritos, asteroides, estrelas. Cada termo define um objeto de diferente grandeza e características. Alguns deles chegam a se chocar com a Terra, mas outros estão a anos-luz do planeta e não representam qualquer perigo. A agência espacial norte-americana (Nasa) afirma que todos os anos um asteroide do tamanho de um carro entra na atmosfera terrestre, mas acaba vaporizado pelo calor, antes de tocar a superfície do planeta. Os cientistas calculam que um corpo celeste com menos de 1 km causaria apenas danos locais na área do impacto. Já uma rocha maior do que 2 km poderia provocar consequências globais. Mas é preciso saber o que está lá em cima, para não se perder na geografia dos céus. Conheça as diferenças entre os corpos celestes:

Meteoros e meteoritos
São corpos celestes de pequenas dimensões, chamados de meteoroides, que orbitam o Sol. Geralmente são partículas rochosas resultantes da colisão de asteroides. Quando passam nas proximidades da Terra, esses corpos celestes são atraídos pela força de gravidade do planeta. Os meteoros são vaporizados e se incendeiam ao entrar na atmosfera terrestre, sendo popularmente chamados de estrelas cadentes. As rochas que conseguem sobreviver a essa entrada na atmosfera e atingem a superfície terrestre são os meteoritos.

Asteroides
A formação do sistema solar, há aproximadamente 4,6 bilhões de anos, deixou restos de material pairando pelo universo. Esses corpos rochosos são os asteroides. Milhões deles descrevem uma órbita em torno do Sol, especialmente entre os planetas Marte e Júpiter. Seu tamanho varia entre menos de um quilômetro a até centenas de quilômetros de superfície. Pesquisadores acreditam que já ocorreram colisões entre asteroides e a Terra, o que teria alterado o processo evolutivo do planeta.

Cometas
Embora pequenos, os cometas ganham visibilidade em sua trajetória pelos céus. São corpos celestes relativamente frágeis, com uma superfície irregular e, de certa forma, similares aos meteoros. No entanto, são formados fora do sistema solar e sua superfície gelada é envolvida em poeira cósmica que, ao se aproximar do Sol, ganha volatilidade e é vista em forma de cauda. Alguns têm órbitas que podem levar mais de 30 milhões de anos e outros de algumas centenas, tornando suas aparições no céu um pouco mais previsíveis. Certos teóricos acreditam que foi a colisão de cometas com a Terra que trouxe parte da água e outras moléculas vitais para o surgimento da vida no planeta.

Planetas
A atual definição científica do que é um planeta data de 2006, quando Plutão perdeu seu status dentro do sistema solar, passando a ser considerado um planeta anão. Já a categorização tradicional dos planetas remonta aos antigos gregos, e indicava corpos celestes que se comportavam de forma diferente das estrelas. Recentemente, a NASA estabeleceu critérios que precisam ser atendidos para que um corpo celeste ganhe o status de planeta. Entre outras exigências, ele precisa orbitar o Sol, ter massa suficiente para possuir gravidade própria, adquirir uma forma arredondada e ter eliminado objetos menores de sua órbita. Depois dessa redefinição, o sistema solar ficou com oito planetas: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

Estrelas
As estrelas são as peças fundamentais da formação das galáxias. Elas são as responsáveis pela distribuição de elementos como o carbono, nitrogênio e oxigênio. Cientistas explicam em modelos computadorizados que as estrelas se formam a partir do colapso de nuvens de poeira. O choque aquece as partículas do centro, formando o que virá a ser o núcleo. Estrelas como o Sol, que tem um diâmetro 109 vezes maior do que o da Terra, levam 50 milhões de anos para se formar, desde o primeiro choque até a maturidade. A massa solar é 330 mil vezes maior do que a da Terra, sendo cerca de três quartos hidrogênio, e o restante, principalmente hélio. A NASA calcula que estrelas como o Sol podem brilhar por 9 a 10 bilhões de anos. Cálculos baseados em rochas lunares atribuem cerca de 5 bilhões de anos à estrela em torno da qual a Terra descreve sua órbita.
Fonte: Terra

Físicos afirmam saber tudo o que há para se saber sobre a matéria

Físicos ligados ao LHC, o maior experimento científico da história, fizeram um anúncio que, por mais revisado e fundamentado nos conhecimentos atuais que possa ser, soa como mais uma previsão de Kelvin. [Imagem: CERN]
O fim da Física?
"Agora, não há mais nada novo para ser descoberto pela Física. Tudo o que nos resta são medições cada vez mais precisas." Lord Kelvin (1900). Lord Kelvin foi um físico tão importante e respeitado em sua época que foi enterrado ao lado de Isaac Newton. Mas as inúmeras contribuições que Kelvin fez à Física não impediram que ele tivesse uma visão bastante estreita da realidade que ele tão bem ajudou a desvendar. Agora, físicos ligados ao LHC, o maior experimento científico da história, fizeram um anúncio que, por mais revisado e fundamentado nos conhecimentos atuais que possa ser, soa como mais uma previsão de Kelvin. Em um artigo publicado na mais renomada revista de Física do mundo, uma equipe do CERN (que administra o LHC) e das universidades de Karlsruher e Humboldt, na Alemanha, afirma que não há mais partículas de matéria para descobrir. O que equivale a dizer, parafraseando Kelvin, "já conhecemos tudo o que há para se conhecer sobre a matéria. Tudo o que nos resta descobrir são interações entre elas."

Partículas fundamentais
A busca de uma resposta para a questão "Quantas partículas fundamentais de matéria existem na natureza?" tem movido a física há mais de um século. Hoje, o Modelo Padrão compreende 12 partículas de matéria, também conhecidas como férmions, divididas em três gerações de quatro partículas cada uma. Somente as partículas de primeira geração ocorrem em quantidade significativa nas condições normais de temperatura e pressão, o que inclui o elétron, o neutrino do elétron e os quarks up e down - a rigor, apenas o elétron e o próton são coisas "palpáveis. Os quarks up e down formam as partículas pesadas, como os prótons e os nêutrons, estando, portanto, na origem de todos os elementos da Tabela Periódica. Todas as demais só existem no interior dos aceleradores de partículas, e são muito efêmeras, decaindo rapidamente em outros tipos. Mas não poderiam existir ainda outras partículas, eventualmente mais fundamentais, que somente se manifestariam em condições fora do alcance dos instrumentos atuais?

Não existe nada além do que sabemos
Decididamente não, dizem os físicos, apresentando como prova uma análise com probabilidade de 5,3 sigmas (99,99999%) de estar correta, feita a partir de dados dos aceleradores LHC e Tevatron.  Mas por que a natureza tem partículas de segunda e terceira geração se elas mal são necessárias? Será que haveriam mais gerações de partículas?" pergunta Martin Wiebusch, um dos autores do novo estudo. Ele próprio responde: "Há exatamente três gerações de férmions no Modelo Padrão da física de partículas." A afirmação "se elas mal são necessárias" soa particularmente estranha levando-se em conta que elas "só" são necessárias, segundo o modelo, para formar todas as outras partículas, sendo a comparação do seu tempo de vida com o tempo na escala humana uma consideração pueril frente a processos que ocorrem em escalas totalmente diferentes. Dentro do Modelo Padrão da física de partículas, o número de férmions agora está firmemente estabelecido," completa Ulrich Nierste, coautor do estudo.

Bóson de Higgs
Partindo da análise de todas as colisões feitas até agora nos dois colisores, os físicos excluíram a existência de férmions desconhecidos. Os dados mais importantes para essa análise foram os mesmos que levaram à descoberta de uma partícula tipo Higgs, que não se sabe se é realmente o bóson de de Higgs ou não. Como nenhum férmion adicional foi detectado diretamente nos aceleradores, eles precisariam ser mais pesados do que os férmions conhecidos até agora. Considerando que é o bóson de Higgs que dá massa a todos as outras partículas, esses férmions desconhecidos e pesados teriam que interagir ainda mais fortemente com o Higgs, modificando de tal forma as propriedades dessa partícula que ela não poderia ter sido detectada. Como ela o foi, a possibilidade de existência de uma eventual quarta geração de partículas foi excluída pelos físicos, que fecharam oficialmente o Modelo Padrão. É importante lembrar que as propriedades desse bóson tipo Higgs não são ainda conhecidas, o que deixa em aberto a questão de por que existe mais matéria do que antimatéria no Universo.

Ou o fim do Modelo Padrão da física?
Mas o que significa "fechar o Modelo Padrão da Física"?
É possível fazer duas leituras da afirmação.

A primeira é que alguns físicos, no melhor estilo Kelvin, realmente acreditam que não há nada mais a ser descoberto sobre a matéria - não no sentido de assunto, mas no sentido de matéria bariônica. Sobre a matéria, diga-se de passagem, essa matéria de que nós e as galáxias somos feitos e que, segundo os melhores cálculos, representa 4% da massa do Universo - o restante é composto de alguma coisa dividida entre matéria escura e energia escura, cujos efeitos são detectáveis, mas não se sabe o que seja.

Mas é possível também outra interpretação da conclusão agora anunciada.
A de que os físicos acreditam que o Modelo Padrão da física já deu todos os frutos que tinha para dar, e é necessário partir para uma "nova física", para novos entendimentos e novas interpretações da realidade, onde novas descobertas sejam possíveis. Para aprender com os erros passados, seria melhor apostar nessa última possibilidade.
Fonte: Inovação Tecnologica

Veja 'estranhos' planetas descobertos nos últimos 20 anos

Projeção feita pela Nasa mostra o planeta Cancri (esq.) ao lado da Terra.Foto: AFP

Nos últimos 20 anos, astrônomos de todo mundo catalogaram cerca de 850 planetas fora do nosso Sistema Solar. A busca por mundos que orbitem outras estrelas tem levado à descoberta de alguns planetas estranhos, desde um gigante de gás quente, mais escuro que carvão, até um planeta com quatro sóis. Abaixo, alguns dos exemplos mais estranhos.

Quatro sóis
Em uma cena do filme da saga Star Wars, quando o personagem Luke Skywalker olha para o horizonte, vê dois sóis se pondo no planeta Tatooine. Os astrônomos já descobriram vários sistemas parecidos com o da ficção, nos quais os planetas orbitam estrelas duplas. Mas, em 2012, uma equipe de voluntários e astrônomos profissionais encontrou um planeta iluminado por quatro astros, o primeiro desse tipo. O mundo distante fica na constelação de Cygnus, orbita um par de astros e um segundo par gira em volta deles. Ele fica a 5.000 anos-luz da Terra e seu raio é seis vezes maior do que o do nosso planeta (do tamanho de Netuno). E, apesar de ser puxado por quatro forças gravitacionais diferentes, o planeta PH1 consegue manter uma órbita estável. A descoberta foi feita por voluntários que usavam o site Planet Hunters, junto com uma equipe de institutos científicos da Grã-Bretanha e dos Estados Unidos. O nome PH1 veio do site. Na época da descoberta, Chris Lintott, da Universidade de Oxford, disse à BBC que a descoberta "não era, em absoluto, algo que estávamos esperando".

Escuridão
Em 2011, um grupo de astrônomos americanos anunciou que um exoplaneta - mundo localizado fora do nosso Sistema Solar - do tamanho de Júpiter e conhecido como TrES-2b era o mais escuro já descoberto, refletindo apenas 1% da luz que o atingia. O TrES-2b é ainda mais escuro do que tinta acrílica preta e mais preto do que qualquer planeta ou lua do nosso Sistema Solar. Ele fica a 718 anos-luz da Terra e sua massa e raio são quase os mesmos que os do planeta Júpiter. A distância entre o TrES-2b e sua estrela pode ser um dos fatores responsáveis por essa escuridão. Em nosso Sistema Solar, Júpiter é coberto por nuvens brilhantes de amônia que refletem mais de um terço da luz do Sol que o alcança. Mas o TrES-2b orbita a uma distância de apenas 4,83 milhões de quilômetros de seu astro. A energia intensa do Sol esquenta o planeta a mais de 1.000ºC, o que o torna muito quente para a formação de nuvens de amônia. A atmosfera do TrES-2b também tem elementos químicos que absorvem ao invés de refletir a luz. Mas esses fatores não conseguem explicar totalmente a extrema falta de luz no planeta. Um dos autores do estudo sobre o TrES-2b, David Spiegel, da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, afirma que o planeta é tão quente que "emite um brilho vermelho fraco, muito parecido a uma brasa ou à espiral de um forno elétrico".

Diamante
Um planeta próximo na constelação de Câncer pode ter uma composição peculiar. O corpo celeste, conhecido como 55 Cancri E, "provavelmente é coberto de grafite e diamante em vez de água e granito", segundo o astrônomo Nikky Madhusudhan, da Universidade de Yale. O 55 Cancri e pertence à classe de mundos conhecida como planetas-diamante e acredita-se que seja rico no elemento carbono, que pode existir em várias formas estruturais, como grafite ou o diamante. Planetas ricos em carbono contrastam muito com a Terra, cujo interior tem, relativamente, pouco deste elemento, mas é rico em oxigênio. Ele fica a 40 anos-luz da Terra e o raio do planeta é duas vezes o tamanho do raio da Terra. Em 2012, Madhusudhan e seus colegas publicaram as primeiras medidas do raio do exoplaneta. Estes novos dados, combinados com as estimativas mais recentes da massa 55 Cancri E, permitiram que os cientistas deduzissem a composição química. Para fazer isto, eles usaram modelos em computadores do interior do planeta e calcularam as possíveis combinações de elementos e compostos que poderiam ter as características observadas. Os resultados sugerem que o 55 Cancri E é, em sua maior parte, composto de carbono (na forma de grafite e diamante), ferro, carboneto de silício e, potencialmente, silicato. Os cientistas estimam que pelo menos um terço da massa do planeta seja de diamante, o equivalente a três vezes a massa da Terra.

Engolido
Localizado na constelação de Auriga (também conhecida como Cocheiro), a 600 anos-luz da Terra, o planeta Wasp-12b está sendo devorado lentamente pela sua estrela, a Wasp-12. O planeta gigante orbita tão próximo à estrela semelhante ao Sol que sua temperatura chega a 1.500ºC. Ele está sendo distorcido, chegando à forma de uma bola de rúgbi, devido à gravidade da estrela.  A grande proximidade entre o Wasp-12b e a estrela levou a atmosfera do planeta a se expandir a um raio três vezes maior que a de Júpiter. Material proveniente dela está "vazando" para a estrela. Vemos uma grande nuvem de materiais em volta do planeta, que está escapando e será capturado pela estrela", disse a astrônoma Carole Haswell, da Open University britânica. Haswell e sua equipe usaram o telescópio Hubble para confirmar estimativas anteriores a respeito do planeta e divulgaram a descoberta na publicação científica The Astrophysical Journal Letters. Os pesquisadores dizem que o planeta pode ainda existir por mais 10 milhões de anos antes de se apagar.
Fonte: TERRA
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