16 de out de 2014

Inversão dos polos magnéticos da Terra pode ocorrer em pouco tempo

Campo magnético da Terra

Sabe-se que a cada 500 mil anos aproximadamente, os polos da Terra se invertem e isso não é novidade. No entanto, um novo estudo mostra que a última reversão foi extremamente rápida e não levou mais de 100 anos para ser completada. O estudo foi realizado por uma equipe internacional de pesquisadores e demonstrou que a que a última reversão magnética ocorreu há 786 mil anos e aconteceu muito mais rápido do que se supunha. De acordo com o trabalho, a inversão magnética da Terra se deu à razão de 1.8 grau por ano, tempo que poderia ser testemunhado por uma vida humana. Até agora, os pesquisadores acreditavam que a reversão dos polos acontecia de modo muito mais lento, com alguns modelos estimando em até 1000 anos para ser completada.  De acordo com a teoria atualmente aceita, durante esse processo o campo magnético da Terra passaria por um processo muito lento e gradual de enfraquecimento, seguido de novo fortalecimento, também lento e gradual.

Inversão a caminho

 A descoberta, que será publicada na edição de novembro do Geophysical Journal International, levou alguns geofísicos a prever que uma nova inversão poderá ocorrer dentro de alguns milhares de anos, uma vez que há evidências de que a intensidade do campo magnético da Terra está diminuindo 10 vezes mais rápido do que o normal. A nova descoberta é baseada em medições do alinhamento do campo magnético em camadas de sedimentos de lagos antigos agora expostos na bacia de Sulmona, nos Apeninos, ao leste de Roma.

Naquela região, uma equipe de pesquisadores italianos liderados por Leonardo Sagnotti, ligado ao Instituto Nacional de Geofísica e Vulcanologia de Roma, mediu as direções do campo magnético gravadas nos sedimentos acumulados no fundo do antigo lago. Utilizando o método argônio-argônio de datação, a equipe de cientistas observou que uma súbita reversão de 180 graus do campo foi precedida por um período de instabilidade que durou mais de 6.000 anos, intercalados por altos e baixos com intervalos de 2 mil anos. Segundo o estudo, isso ocorreu entre 770 mil e 795 mil anos atrás e durou apenas 100 anos.


Consequências

Apesar da reversão magnética ser um grande evento de escala planetária, conduzida provavelmente pelo convecção no núcleo de ferro da Terra, não há catástrofes documentados associados às reversões ocorridas no passado. No entanto, se ocorresse atualmente, o fenômeno poderia provocar uma série de danos. Uma vez que o campo magnético da Terra protege a vida contra as partículas energéticas provenientes do Sol e também contra os raios cósmicos, que podem causar mutações genéticas, um enfraquecimento ou perda temporária do campo ante uma reversão permanente poderia aumentar as taxas de câncer. Além disso, redes de distribuição de energia seriam bastante afetadas, uma vez que as tempestades solares teriam um efeito devastador sobre um campo magnético enfraquecido.
Fonte: APOLO11.COM - http://www.apolo11.com/


Galáxia enigmática desafia astrônomos



Galáxia enigmática desafia astrônomos


Espaço é tempo?
Quando olham para o espaço, os astrônomos geralmente fazem uma associação entre distância e tempo - quanto mais longe estiver um corpo celeste, mais antigo ele é. Isto porque a teoria do Big Bang estabelece uma idade do Universo. Ora, se a luz do objeto demorou uma determinada quantidade de anos para chegar até nós, então essa distância é usada para calcular quantos anos aquele objeto tinha, contados a partir do Big Bang, quando emitiu essa luz. É por isso que os astrônomos falam em "galáxias primordiais", criadas apenas alguns milhões de anos após o Big Bang. Contudo, esta nova imagem captada pelo telescópio Hubble mostra uma galáxia que parece oferecer uma exceção a essa regra. A peculiar DDO 68, também conhecida como UGC 5340, parece-se em tudo com uma galáxia primordial, formada pouco tempo após o Big Bang. Ocorre que ela está muito próximo de nós, ou seja, sua luz saiu de lá há muito pouco tempo, o que indica que ela é uma galáxia jovem. A DDO 68 fica a cerca de 39 milhões de anos-luz de distância da Terra. Embora essa distância pareça enorme, ela é cerca de 50 vezes mais perto do que as distâncias habituais para galáxias recém-formadas, geralmente fotografadas pelo Hubble a vários bilhões de anos-luz. Isto é uma pedra no sapato dos teóricos porque o oposto também já aconteceu, ou seja, astrônomos já localizaram galáxias distantes demais, mas muito "evoluídas" para serem tão antigas.


Galáxias jovens e velhas
Galáxias mais velhas tendem a ser maiores, graças a colisões e fusões com outras galáxias, e são repletas de uma variedade de diferentes tipos de estrelas - incluindo estrelas velhas, jovens, grandes e pequenas. Sua composição química também é diferente. As galáxias recém-formadas têm uma composição rica em hidrogênio, hélio e um pouco de lítio, enquanto as galáxias mais antigas têm elementos mais pesados, forjados ao longo de várias gerações de estrelas. A DDO 68, contudo, questiona esses modelos, apresentando todas as características de uma galáxia primordial no universo local. Intrigados, os astrônomos planejam novos conjuntos de observações para tentar decifrar o mistério.
Fonte: Site Inovação Tecnológica

Cientistas descobrem evidências de como se formaram as primeiras galáxias

Um grupo de pesquisadores observou duas galáxias próximas, que seriam exemplos de como era o espaço nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang, para descobrir quais são os mecanismos que originaram as estruturas estelares primitivas
Os cientistas descobriram que as galáxias primitivas têm uma taxa de formação de estrelas muito menor que a nossa e possuem mais luz infravermelha do que o previsto anteriormente
Os cientistas descobriram que as galáxias primitivas têm uma taxa de formação de estrelas muito menor que a nossa e possuem mais luz infravermelha do que o previsto anteriormente (Divulgação/VEJA)

Um grupo de cientistas chineses e americanos publicou nesta quarta-feira na revista Nature um estudo que lança luz sobre como se formaram as primeiras galáxias do Universo, um dos mistérios ainda não desvendados pela astrofísica moderna. Analisando duas galáxias próximas, que reproduzem o que seriam as condições espaciais durante os primeiros bilhões de anos após o Big Bang, os cientistas descobriram que elas têm uma taxa de formação de estrelas muito inferior à nossa e possuem mais luz infravermelha do que os astrônomos previam. O grupo liderado por Yong Shi, da Universidade de Nanjing, na China, observou com o telescópio espacial Herschel duas galáxias pobres em elementos metálicos, para inferir os mecanismos que originaram as estruturas estelares primitivas.

As escolhidas foram a Sextans A, uma galáxia anã irregular localizada a 4,5 milhões de anos-luz (cada ano-luz equivale a 9,46 trilhões de quilômetros) da Terra, e a mais distante ESO 146-G14, uma formação elíptica a 73,3 milhões de anos luz. Os pesquisadores escolheram esse tipo de formação porque as primeiras galáxias do universo contêm estrelas formadas a partir de gases que contêm pouco ou quase nenhum elemento metálico (aqueles mais pesados que o Hélio). No entanto, são exatamente esses elementos pesados que facilitam o esfriamento do gás interestelar e fornecem as condições apropriadas para a formação de estrelas. Por isso, saber como essas estrelas nascerem — e, consequentemente, as galáxias, que são aglomerados de planetas, estrelas e outros corpos celestes — quase sem a presença de metais ainda é um desafio para os cientistas. 

Poucas estrelas
A partir do estudo de sete aglomerados estelares nessas galáxias, os cientistas determinaram que há pouca formação de estrelas nessas condições. Em nossa galáxia, a Via Láctea, a rapidez de formação de estrelas é dez vezes maior que nas duas galáxias estudadas. Além disso, o grupo de Shi detectou uma maior quantidade de luz infravermelha do que era previsto pela teoria para esse tipo de galáxias, o que poderia indicar a presença de mais pó e gás interestelar do que se esperava. "Compreender a formação estelar em pequenas galáxias de nosso entorno é o que nos permite aprofundar no estudo da formação estelar do Universo originário", disse o astrofísico americano Bruce Elmegreen, do Watson Research Center, em um comentário publicado sobre a pesquisa na Nature.

CONHEÇA A PESQUISA
Título original:
Inefficient star formation in extremely metal poor galaxies
Onde foi divulgada: revista Nature
Quem fez: Yong Shi, Lee Armus, George Helou, Sabrina Stierwalt, Yu Gao, Junzhi Wang, Zhi-Yu Zhang e Qiusheng Gu
Instituição: Universidade de Nanjing, China
Resultado: Analisando duas galáxias próximas, que reproduzem o que seriam as condições espaciais durante os primeiros anos após o Big Bang, os cientistas descobriram que elas têm uma taxa de formação de estrelas muito inferior à nossa e possuem mais luz infravermelha do que anteriormente previsto
Fonte: VEJA

Lupas cósmicas

Distorção gravitacional na luz de supernovas e de galáxias ajuda a investigar a distribuição de matéria e energia no Universo

Físicos do Rio de Janeiro, com colegas do exterior, estão dominando a arte de usar um fenômeno especial que ocorre com a luz para entender a composição e a estrutura do Universo em grandes escalas. Chamado de lente gravitacional, esse fenômeno funciona como uma espécie de lente de aumento gigantesca – uma lupa cósmica – e permite enxergar objetos celestes que muitas vezes não seriam visíveis por estarem muito distantes. Com a ajuda de lentes gravitacionais, Martín Makler, Bruno Moraes e Aldée Charbonnier, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), elaboraram um novo mapa da matéria escura, um dos componentes mais abundantes e misteriosos do cosmo. “Esse é o levantamento mais extenso do tipo já feito com boa qualidade de imagem para uma área contígua do céu”, afirma Makler, coordenador da participação brasileira no projeto, realizado em parceria com pesquisadores europeus, canadenses e chineses. Os pesquisadores usaram um telescópio no Havaí para examinar inicialmente 16 milhões de estrelas e galáxias em uma faixa do equador celeste, área do céu bastante estudada por ser visível a partir do hemisfério Norte e do hemisfério Sul da Terra.

Com base em dados de quase 3 milhões de objetos dos quais conseguiram informações detalhadas, eles criaram um mapa bidimensional da distribuição de matéria escura numa faixa do equador celeste distante cerca de 7 bilhões de anos-luz da Terra. A quantidade de matéria escura encontrada nas galáxias dessa região do céu é de cinco a seis vezes mais abundante do que a de matéria normal, que compõe estrelas, planetas e seres vivos. “Cerca de 80% da matéria nessas estruturas que funcionam como lente gravitacional é matéria escura”, explica Makler. Essa é uma proporção consistente com a observada em outras análises de grande escala do Universo.

Segundo os pesquisadores, esse resultado é compatível com o previsto no modelo mais aceito atualmente para explicar o comportamento do Universo desde o Big Bang, há 13,8 bilhões de anos, até hoje: o lambda cold dark matter, ou lambda CDM. Esse modelo propõe que pouco menos de 70% de tudo (energia e matéria) o que compõe o Universo corresponde à chamada energia escura, uma forma desconhecida de energia que parece ser latente do espaço vazio. Cerca de um quarto do cosmo seria composto de matéria escura, formada por partículas que não emitem nem absorvem luz, e os 5% restantes pela matéria normal.

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“Pode não parecer grande coisa corroborar o modelo aceito como padrão atualmente”, diz Makler, “mas é preciso levar em conta que esse é um prelúdio do que está por vir, uma vez que novos projetos vão examinar áreas muito maiores do céu e com qualidade de imagem semelhante à nossa”. O pesquisador do CBPF conta que, para a faixa do céu agora mapeada, faltava um levantamento de alta resolução que permitisse olhar detalhes. “Foi o que decidimos fazer: o maior levantamento de uma área contígua do céu com essa resolução”, conta.  Do ponto de vista técnico, foi um desafio considerável. Por não interagir com a luz, mas apenas com a matéria comum por meio da gravidade, a presença da matéria escura foi inferida por meio da distorção que causa na trajetória da luz de galáxias distantes – o efeito de lente gravitacional, que pode variar de intensidade de acordo com a distribuição de massa entre as galáxias que sofrem esse efeito e os observadores na Terra.

Relatividade

As lentes gravitacionais estão entre os muitos efeitos previstos pela teoria da relatividade geral, formulada pelo físico alemão Albert Einstein (1879-1955). Einstein mudou a forma de se compreender a gravidade ao mostrar que o espaço e o tempo são maleáveis – em especial sob a ação de objetos de grande massa, como estrelas, galáxias ou aglomerados de galáxias. Séculos antes, Isaac Newton havia explicado a gravidade como uma força atrativa que um corpo de determinada massa exerce sobre outro. O que, com base nas ideias de Newton, se entende como a atração gravitacional e, por exemplo, faz a Terra girar em torno do Sol, a partir de Einstein passa a ser entendido simplesmente como resultado da curvatura do espaço criada pela massa solar, como se a estrela fosse uma bola de boliche colocada em cima de um colchão.

Se o espaço é distorcido por objetos com massa muito elevada, isso significa que a luz também pode acabar sendo curvada ao passar por essa região do espaço. Uma das consequências da mudança na trajetória da luz ao passar por essa região é que a imagem de um objeto mais distante pode ser ampliada (ver infográfico).

Na prática, coisas bem mais complicadas podem acontecer. “A imagem também pode ser duplicada, esticada e distorcida, entre outros fenômenos”, explica o físico Miguel Quartin, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), que vem usando o efeito de lente gravitacional para estudar as supernovas, explosões estelares que estão entre as principais “réguas” usadas para medir a expansão acelerada do Universo. Mesmo as lentes gravitacionais podem apresentar intensidades diferentes e serem fortes ou fracas. A versão forte do fenômeno, na qual há, por exemplo, a forte distorção e ampliação da imagem, só acontece se o objeto que atua como lente tiver massa muito elevada e houver um alinhamento muito bom entre ele, o observador na Terra e a fonte de luz (a galáxia mais distante cuja forma é distorcida).

Já na versão fraca é preciso levar em conta distorções bem mais leves, geradas pela somatória da influência gravitacional de objetos em torno da região que está sendo observada. “Nesse caso, a distorção pode ser muito sutil”, diz Makler, do CBPF. Se os efeitos de lentes gravitacionais obtidos pelos físicos do CBPF representam uma promessa de diminuir algo da aura de mistério em torno da matéria escura, os estudos conduzidos na UFRJ pela equipe de Miguel Quartin estão mais diretamente relacionados a um componente do cosmo ainda mais enigmático, a energia escura. Uma das principais ferramentas usadas para medir a intensidade da energia escura, que funciona como uma espécie de antigravidade repelindo os objetos e fazendo o Universo expandir de forma acelerada, são as supernovas do tipo Ia.

Brilho de mil sóis

Na UFRJ, Quartin, Tiago Castro e Valerio Marra, em colaboração com um pesquisador da Alemanha, mostraram recentemente que é preciso levar em conta o efeito das lentes gravitacionais para estudar essas supernovas. Embora surjam de cadáveres de estrelas de pequeno porte, as anãs brancas, provável destino do Sol daqui a 7 bilhões de anos, as supernovas liberam quantidades prodigiosas de energia. O brilho avassalador emitido na explosão de uma supernova funciona como uma excelente vela-padrão e vale como uma espécie de marcador de página cósmico. Isso ocorre porque as supernovas Ia emitem um brilho de intensidade conhecida e estável. Sabe-se, além disso, que a intensidade aparente de uma fonte de luz diminui à medida que aumenta a distância entre ela e o observador – na realidade, a intensidade aparente de uma fonte de luz diminui na proporção do inverso do quadrado da distância entre essa fonte de luz e o observador.

Com isso, é possível calcular a distância entre a luz e quem a enxerga. Ao mapear a presença desse tipo de supernova Universo afora, é como se os astrônomos estivessem olhando para uma sucessão de postes de luz ao longo de uma estrada, com as luzes mais fracas indicando os pontos mais distantes. No caso do cosmo, porém, há ainda o fato de que a estrada está espichando. Isso fica claro quando se leva em conta outro fenômeno, o chamado desvio para o vermelho, que é o equivalente óptico da distorção do som de uma sirene quando uma ambulância está se afastando rapidamente de alguém. Assim como as ondas sonoras são distorcidas pelo movimento, as ondas de luz emitidas por uma estrela que está se afastando da Terra também têm seu comprimento alterado da perspectiva do observador, tornando-se mais próximas da cor vermelha. A comparação entra a distância inferida por meio das velas-padrão e o desvio para o vermelho é um dos principais indícios de que o Universo está se expandindo e de forma acelerada, impulsionado pela energia escura.

Quartin lembra, no entanto, que a regra aparentemente simples de estimar a intensidade da luz das supernovas raramente é suficiente para que esses objetos funcionem como bons marcos da expansão cósmica. Os problemas que interferem na intensidade observada das supernovas vão de coisas prosaicas, como nuvens de poeira interestelar entre a supernova e a Terra, que fazem o objeto parecer menos brilhante do que é, a distorções na intensidade da luz causadas pelas lentes gravitacionais. Em trabalhos recentes, Quartin e seus colegas utilizaram modelos da distribuição de matéria no cosmo para corrigir a interferência desses fenômenos, entre eles as lentes gravitacionais e a luz das supernovas. “A ideia também foi dar um passo além e ver se, com as supernovas e as lentes gravitacionais, seria possível entender algo mais sobre a estrutura do Universo e sobre como a matéria está distribuída nele”, diz Quartin.

Aplicando essa proposta a quase 700 supernovas Ia – algumas das quais emitiram a luz observada agora quase 8 bilhões de anos atrás –, a equipe da UFRJ verificou que, de fato, isso é possível. “É o primeiro resultado de uma nova técnica, que concorda com o que se sabe a partir de outros métodos”, diz Quartin. “O importante é que, na hora do ‘vamos ver’, a técnica passou no teste. Ele ressalta que, nos próximos 10 anos, em vez de 700 supernovas, serão cerca de 100 mil com dados disponíveis para esse tipo de estimativa. Aí sim será possível chegar a níveis elevados de precisão e descobrir se as informações derivadas dessa metodologia alteram o que se sabe sobre a matéria e a energia escura. “Se as metodologias concordarem, ótimo; se discordarem, é porque alguma hipótese está errada e se conseguiu achar essa inconsistência ao analisar o mesmo fenômeno com técnicas diferentes”, explica. “É assim que a ciência avança.” A esperança é de que avanços desse tipo tragam pistas sobre a natureza desses dois componentes do cosmo, que, por ora, só podem ser investigados com base nos efeitos que produzem.
Fonte: Pesquisa Fapesp

Uma imagem que revela a maravilha da geologia Marciana

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Diferente do que se pensa, o Planeta Marte não é mundo sem fim coberto por uma poeira vermelha eterna – diferentes partes do planeta se apresentam de forma geomorfologicamente distintas, com algumas partes mostrando dunas, crateras ou canais de inundação, enquanto outras mostram feições que evidenciam avalanches, rastros de redemoinhos e terrenos estratificados. A composição apresentada acima, foi feita por Casey Rodarmor usando imagens originalmente obtidas pela câmera High Resolution Imaging Science Experiment, ou HiRISE, que viaja a bordo da sonda Mars Reconnaissance Orbiter, ou MRO. As imagens, obviamente não apresentam a coloração verdadeira do Planeta Vermelho, mas isso tem sua explicação.

A câmera HiRISE possui três conjuntos de detectores Blue-Green (BG, 400-600nm), Red (550-850 nm) e NIR (800-1000 nm). Como as cores verde e azul não são medidas de forma separada o mapeamento que se faz da combinação BG/Red para o espaço RGB é algo arbitrário. Diferentes cientistas usarão diferentes esquemas de mapeamento para realçar as feições de seu interesse. Pode ser que as imagens geradas foram assinaladas com o canal BG como RGB-blue, o canal Red como RGB-red e então definiram o RGB-green para ser interpolado entre os canais Red e BG. Então cada canal RGB tem seu contraste estirado sobre toda a imagem.

Cor sempre é um tema a ser discutido nas imagens obtidas das sondas espaciais. A verdade é que a ideia é misturar os canais tentando realçar as feições de interesse para um determinado estudo, ou até mesmo dando a essas imagens uma cor que estaria o mais próximo possível da cor que o olho humano enxergaria se estivesse no solo de Marte. Fora essa discussão sobre cores, o Planeta Vermelho é sim um mundo multifacetado e cheio de surpresas para os nossos olhos e nossas mentes curiosas. No vídeo abaixo fazemos um passeio pela imagem de alta resolução, mostrando os diferentes tipos de texturas e de feições superficiais que podemos encontrar no Planeta Vermelho.
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