Tá chovendo cascalho

É o trocadilho com o título do desenho animado, “Tá chovendo hamburger” (em inglês “Cloudy with a chance of meatballs” que, traduzindo de forma literal, seria “Nublado com possibilidade de [chover] almôndegas”) desse press-release do EurekAlert.

Washington University in St. Louis

Cloudy with a chance of pebble showers

Simulação sugere que o exoplaneta rochoso tem uma atmosfera estranha


IMAGEM:

Concepção artística do exoplaneta COROT-7b. Imagem da WikiPedia Commons, original: ESO/L. Calcada.

Imagem ampliada e mais informações.

Nós estamos tão acostumados com sol, chuva, nevoeiro, neve no nosso planeta natal que achamos praticamente impossível imaginar uma atmosfera diferente e com outras formas de precipitação.

Nos contos para crianças ocorrem chuvas das coisas mais estranhas, mas são sempre efeitos de algum tipo de magia.

As coisas não são bem assim na atmosfera de COROT-7b, um exoplaneta descoberto em fevereiro último pelo telescópio espacial COROT, lançado pelas agências espaciais francesa e européia.

De acordo com modelos feitos pelos cientistas da Universidade Washington em St. Louis, Missouri, a atmosfera de COROT-7b é composta dos ingredientes de rochas e quando uma frente chega, pedriscos se condensam nos céus e chovem sobre os lagos de lava derretida abaixo.

O trabalho de Laura Schaefer, assistente de pesquisas no Laboratório de Química Planetária, e Bruce Fegley Jr., Ph.D., professor de ciências planetárias e da Terra, será publicado na edição de 1 de outubro de Astrophysical Journal.

Os astrônomos já descobriram quase 400 planetas extra-solares – ou exoplanetas – nos últimos 20 anos. A maiorias deles, principalmente por causa das limitações inerentes aos processos indiretos usados para descobrí-los, são do tipo “Júpiter-Quente”, gigantes gasosos que orbitam próximos de suas estrelas-mães. (Só para dar uma ideia, caberiam mais de 1.300 Terras dentro de Júpiter que tem somente 300 vezes a massa da Terra). COROT-7b, por outro lado, tem menos de duas vezes o tamanho da Terra e somente cinco vezes sua massa.

Foi o primeiro planeta descoberto na órbita de COROT-7, uma estrela do tipo anã-laranja na constelação de Monoceros, o Unicórnio. (Daí a letra “b”).

Em agosto de 2009 um consórcio de observatórios europeus, liderados pela Suíça, divulgou a descoberta de COROT-7c, um segundo planeta em órbita de COROT-7.

Usando os dados de ambos os planetas, chegou-se à conclusão que a densidade média de COROT-7b é aproximadamente a mesma da Terra. Isso significa que, quase com certeza, se trata de um planeta rochoso feito de rochas de silicatos, tais como as da Terra, segundo  Fegley.

O que não quer dizer que se pode chamá-lo de “semelhante à Terra”, muito menos dizer que ele é adequado à vida. O planeta e sua estrela-mãe estão 23 vezes mais perto do que Mercúrio está do Sol.

Estando o planeta tão próximo de sua estrela-mãe, ele volta sempre a mesma face para a estrela, assim como a Lua para a Terra (o fenômeno chamado “acoplamento de maré”).

Essa face voltada para a estrela tem uma temperatura de cerca de 2600 Kelvin (subtraia  273,15 °C para a escala familiar de temperaturas). Isso é um calor infernal — quente o bastante para vaporizar as rochas. (Compare com a temperatura média da Terra: 288K, ou 15°C). O lado escuro, por outro lado, é positivamente gélido, com uma temperatura de 50K (-223°C).

A atmosfera de COROT-7b não tem elementos ou substâncias voláteis que compõem a atmosfera da Terra, tais como água, nitrogênio ou dióxido de carbono, provavelmente porque o calor os explusou. Segundo Fegley, “a única atmosfera desse objeto é feita de vapor dos silicatos fundidos em um lago ou oceano de lava”.

Com o que se pareceria uma tal atmosfera? Para descobrir isso, Schaefer e Fegley empregaram cálculos de equilíbrio termoquímico para fazer um modelo da atmosfera de COROT-7b.

Os cálculos, que revelam quais substâncias minerais são estáveis em quais condições, foram realizados com o MAGMA, um programa de computador desenvolvido por
Fegley em 1986 com o falecido A. G. W. Cameron, professor de
astrofísica da Universidade Harvard.

Schaefer e Fegley
modificaram o programa MAGMA em 2004 para estudar o vulcanismo em altas temperaturas em Io, o satélite galileano mais interno de Júpiter. Foi essa versão modificada que foi empregada no atual trabalho.

Como os cientistas não conheciam a exata composição do planeta,  rodaram o programa com quatro misturas iniiciais diferentes. Segundo Fegley, “o resultado obtido foi basicamente o mesmo em todos os quatro casos”.

“A maior parte da atmosfera é composta de sódio, potássio, silício e oxigênio — tanto faz oxigênio atômico ou molecular”. Mas também estão presentes quantidades menores de outros elementos encontrados em rochas de silicatos, tais como magnésio, alumínio, cálcio e ferro.

Por que existiria oxigênio em um planeta morto, uma vez que ele não apareceu na atmosfera da Terra até 2,4 bilhões de anos atrás, quando as plantas começaram a produzí-lo?

Fegley explica: “O oxigênio é o elemento mais abundante nas rochas, de forma que, quando você vaporiza as rochas, acaba produzindo um monte de oxigênio”.

A atmosfera peculiar tem seu clima igualmente peculiar. Fegley descreve: “À medida em que se sobe na atmosfera, ela fica mais fria e, eventualmente, se alcança uma saturação com diferentes tipos de “rochas”, da mesma forma que se atinge a saturação com água na atmosfera da Terra. Porém, em lugar de se formar uma nuvem de vapor d’água e acontecer uma chuva de gotas d’água, se forma uma ‘nuvem de rocha’ e começa a chover pedriscos de diferentes tipos de rochas”.

O que é ainda mais estranho é que o tipo de rocha que se condensa nas nuvens, depende da altitude. A atmosfera funciona da mesma forma que as torres de craquamento, aquelas colunas que se vê em refinarias de petróleo, onde o petróleo cru é fervido e seus componentes se condensam em várias camadas, com a mais pesada (com o ponto de fusão mais alto), ficando no fundo e as mais leves (as mais voláteis) chegando ao topo.

Em lugar de ocorrer a condensação de hidrocarbonetos tais como asfalto, vaselina, querosene e gasolina, a atmosfera do exoplaneta condensa minerais tais como enstatite, corindo, espinelas e wollastontite. Em ambos os casos, as frações se precipitam conforme seus pontos de fusão.

O sódio e o potássio elementais, que têm pontos de fusão muito baixos em comparação com as rochas, não “chovem”, mas permanecem na atmosfera, onde formam altas nuvens de gás, atingidas pelo vento estelar de
COROT-7.

Essas  grandes nuvens podem ser detectáveis por telescópios com base em terra. O sódio, por exemplo, deveria brilhar na faixa alaranjada do espectro, tal como uma lâmpada gigante, porém muito fraca, de vapor de sódio, dessas que iluminam as ruas.

Observadores recentemente descobriram sódio nas atmosferas de outros dois exoplanetas.

A atmosfera de COROT-7b pode não ser respirável, mas, certamente, é fascinante.


Geleiras do Norte, geleiras do Sul



Livremente traduzido daqui: North Meets South? Glaciers Move Together in Far-flung Regions

Estudo estabelece ligação entre flutuações climáticas no Norte com os trópicos

Photo of the Rio Blanco Valley, Peru.

Morenas no Vale do Rio Blanco, Peru, depositadas por uma geleria no entorno do ano de 1810.
Crédito e imagem ampliada

24 de setembro de 2009

Os resultados de um novo estudo dão novos indícios de que mudanças climáticas no Hemisfério Norte, nos últimos 12.000 anos, estão intimamente ligadas a mudanças nos trópicos. As descobertas, publicadas na edição desta semana de Science, indicam que um período de frio prolongado que fez com que as geleiras da Europa e América do Norte se expandirem, centenas de anos atrás, pode ter afetado os padrões climáticos em lugares tão ao Sul como o Peru, fazendo com que as geleiras tropicais também se expandissem.

As geleiras, tanto nos trópicos como na região do Atlântico Norte, alcançaram suas maiores extensões em épocas recentes durante a assim chamada “Pequena Idade do Gelo”, entre 1650 e 1850, dizem os cientistas que realizaram as pesquisas. Eles fizeram essa descoberta mediante o emprego de uma técnica de ponta para datação dos depósitos glaciais.

Joe Licciardi, geólogo glacial da Universidade de New Hampshire, declarou que “os resultados nos levam um passo adiante na compreensão dos padrões em escala global das atividades das gelerias e do clima durante a Pequena Idade do Gelo”. Compreendendo como as geleiras se comportaram no passado, os geocientistas esperam poder predizer como essas partes do mundo irão reagir ao aquecimento global.

Morenas em um vale; as tendas do acampamento base estão visíveis no canto inferior direito.

Morenas em um vale; as tendas do acampamento base estão visíveis no canto inferior direito.
Crédito e imagem ampliada

A civilização humana apareceu durante um período de temperaturas razoavelmente estáveis, desde o fim da última Era do Gelo, cerca de 12.000 anos atrás. No entanto, as pesquisas mostraram que, mesmo durante esse período, as gelerias variaram grandemente e de modo algumas vezes inesperado.

A maior parte das geleiras do mundo está, agora, diminuindo, com o aumento dos níveis dos gases de efeito estufa emitidos pelaa atividades humanas. O IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) prediz que as temperaturas globais podem aumentar até mais 1,1 a 6,4°C, lá pelo fim do século.

“Se as atuais previsões sombrias sobre o aquecimento estiverem corretas, teremos que considerar a possibilidade de que as geleiras desapareçam em breve”, diz Joerg Schaefer, um geoquímico no Observatório Terrestre Lamont-Doherty (LDEO) da universidade de Columbia e co-autor do artigo.

Em um mundo mais quente, as regiões que dependem das geleiras para a água potável, agricultura e geração de energia terão que criar novas estratégias para se adaptarem.

Lagoas de barragem formadas por uma morena em um vale no Peru.

Lagoas de barragem formadas por uma morena em um vale no Peru.
Crédito e imagem ampliada

Recentes desenvolvimentos em uma técnica, chamada de datação de exposição de superfície, permitiram aos cientistas estabelecer com precisão muito maior as datas nas flutuações das geleiras, durante os períodos recentes, do que era possível anteriormente.

Quando as gelerias avançam, arrastam consigo rochas e sedimentos. Quando elas encolhem, deixam para trás uma trilha de escombros, chamados morenas, e os depósitos recém expostos são bombardeados por raios cósmicos que atravessam a atmosfera terrestre. Os raios cósmicos reagem com as rochas e, com o tempo, formam pequenos acúmulos do raro isótopo de berílio-10. Medindo o acúmulo desse isótopo nas rochas das geleiras, os cientistas podem calcular quando as geleiras retrocederam.

Foi com o uso dessa técnica que os autores demonstraram que as geleiras do sul do Peru variaram na mesma época das geleiras do Hemisfério Norte.

Enriqueta Barrera, diretora de programa da Divisão de Ciências da Terra da NSF, explica que o projeto CRONUS-Earth [que está aperfeiçoando essa técnica] visa aumentar a precisão da medição desses isótopos, para tornar possível uma datação mais precisa dessas morenas “jovens”, na esperança de criar um mapa global das recentes variações nas geleiras.

O quadro global é complexo. As geleiras nos Alpes do Sul da Nova Zelândia, a 15.000 km da área estudada no Peru, por exemplo, se expandiram e contraíram mais frequentemente do que as geleiras do Norte, tendo alcançado seu máximo a 6.500 anos atrás – muito antes da Pequena Era do Gelo.

Uma grande rocha no topo de uma morena no Vale do Rio Blanco.

Uma grande rocha no topo de uma morena no Vale do Rio Blanco.
Crédito e imagem ampliada

Liciardi diz que, se compararmos os registros da Nova Zelândia, Europa e Peru, podemos afirmar que os Andes tropicais parecem com a Europa, mas não com a Nova Zelândia. O quadro que emerge das recentes glaciações é bem mais complexo.

Licciardi notou pela primeira vez os depósitos glaciais em 2003, quando de férias no Peru. Indo visitar as ruínas incas de Machu Picchu, ele ficou admirado com as enormes e bem preservadas morenas que encontrou no caminho.

Dois anos depois, David Lund, paleoclimatologista da Universidade de
Michigan, passou pela mesma trilha e coletou amostras de rochas, as quais enviou a Licciardi. “Foi o catalizador que transformou nossas idéias em um projeto”, diz Licciardi.

Licciardi retornou em 2006 às encostas do Nevado Salcantay, um pico a 6.271 m de altitude, o mais alto da Cordillera Vilcabamba.

A estudante Jean Taggart extraindo uma amostra de rocha.

A estudante Jean Taggart de Universidade de New Hampshire extraindo uma amostra de rocha.
Crédito e imagem ampliada

Durante os próximos dois anos, Licciardi e a estudante de pós-graduação Jean Taggart, também co-autora do artigo, coletaram mais amostras de rochas das morenas e as analisaram usando o método do isótopo de berílio, com a ajuda de Schaefer.

O método de datação com berílio apareceu nos anos 80, mas só recentemente se tornou preciso o bastante para rastrear o vai e vem das geleiras durante os últimos mil anos.

Licciardi diz que, “até os dois últimos anos, não tínhamos como datar os depósitos mais recentes com este método. Aperfeiçoamentos recentes na técnica permitiram o surgimento desta história”.

Agora, com o clima no Peru ligado com o Norte da Europa, os cientistas planejam expandir sua pesquisa a outras partes dos trópicos da América do Sul. Eles esperam estabelecer um padrão regional dos avanços e recuos das geleiras que possa ser comparado ao de outros lugares no mundo.

Exo-meteorologia


Livremente traduzido de: Monitoring and Predicting Extraterrestrial Weather

Por: — Rachel Hauser, National Center for Atmospheric Research, rhauser@ucar.edu

Cientistas adaptam uma ferramenta de pesquisa e previsão meteorológica para modelar o tempo global na Terra, em Marte e além

Composite of two Hubble Space Telescope images of a global dust storm on Mars.

Duas imagens de tempestades no planeta Marte, obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble no fim de junho e início de setembro.
Créditos e imagem ampliada

22 de setembro de 2009

Provavelmente ainda mais que o cidadão comum, as agências espaciais do mundo dependem dos relatórios diários e sazonais para ter uma melhor compreensão do tempo na Terra e em outros planetas. O sucesso de missões espaciais está diretamente ligado a um eficaz prognóstico e na navegação em condições climáticas atmosféricas e de superfície inclementes.

Os planejadores de missões na NASA, na ESA e organizações similares precisam saber quais condições ambientais um Mars Lander ou Rover pode se deparar, de forma a se assegurar que escudos térmicos, para-quedas e outros mecanismos a bordo sobrevivam à viagem através da atmosfera até a superfície.

Em certos casos, mesmo satélites em órbita que normalmente pairam acima das atmosferas, se beneficiam de uma clara compreensão das condições atmosféricas de um planeta.

Photos from the Huygens probe descending onto the surface of Saturn's moon, Titan.

Imagens tomadas na descida da sonda Huygens à superfície de Titã (lua de Saturno).
Créditos e imagem ampliada

Por exemplo, parte da missão Cassini-Huygens da ESA incluia enviar uma sonda até Titã (uma das luas de Saturno) para colher dados ambientais, durante sua descida à superfície daquela lua em dezembro de 2004 a janeiro de 2005.

Segundo; Mark Richardson, um expert em física planetária e atmosferas e cientista pesquisador da Ashima Research: “Quando se trata de espaçonaves em voo, o tempo conta – especialmente na superfície”.

Informações sobre o ambiente também são essenciais para operações em tempo real de entrada, descida e pouso em missões para planetas tais como Marte, ou Titã, explica Greg Lawson, um cientista pesquisador do California Institute of Technology (Caltech).

— Os planejadores de missão querem dados sobre as condições medianas do ambiente e como estas podem variar – e, para fazer isto, precisam conhecer a meteorologia” — diz Lawson.

Os cientistas planetários podiam gerar as informações necessárias a partir de vários modelos diferentes, no entanto a condição ideal seria empregar um único modelo unificado que pudesse estudar a dinâmica da atmosfera em geral e próxima da superfície, em várias perspectivas – global, regional e local.

No início de 2000, o Centro Nacional de Pesquisas Atmosféricas (National Center for Atmospheric Research = NCAR) liberou seu modelo de Pesquisa e Previsão do Tempo (Weather Research and Forecasting = WRF). Richardson percebeu que, com algumas modificações, o WRF poderia ser a ferramenta perfeita para a modelagem do clima planetário de outros planetas.

Photo of the Phoenix lander descending through the Martian atmosphere on a parachute.

Imagem do módulo Phoenix descendo a atmosfera de Marte de para-quedas.
Crédito e imagem ampliada

O [modelo] WRF oferecia a possibilidade de empregar uma única estrutura, assim como boa capacidade de aninhar condições específicas e a capacidade de reconfigurar as grades para realizar a modelagem de fenômenos atmosféricos tanto em larga, como em pequena escala”, diz Richardson.

Faltava ao WRF a capacidade de servir como um Modelo de Circulação Global completo, porém, modificando o sistema de gradeamento (coordenadas), Richardson e colegas da Universidade Cornell, Ashima Research, Laboratório de Propulsão a Jato (Jet Propulsion Laboratory = JPL), na Caltech) e na Universidade de
Kobe no Japão, revisaram o WRF para rodar em escalas global e regional. O resultado desse esforço foi o planetWRF. 

Illustration of a global simulation of wind stress on the surface of Mars

Uma simulação global da força dos ventos na superfície de Marte.
Créditos e imagem ampliada

Diz Lawson: “Com o planetWRF, a equipe criou projeções de mapa genéricas que permitem a modelagem de fenômenos atmosféricos até a escala global. Novas modificações permitem aos usuários fazer variar constantes planetárias tais como a topografia, velocidade de rotação e funções de relógio/calendário para adequá-las ao planeta que está sendo estudado”.

Já que o WRF foi projetado para ser uma ferramenta comunitária, seus usuários partilham os aperfeiçoamentos e o planetWRF participa desse espírito comunitário. Com o lançamento do WRF 3.0 em 2008, os desenvolvedores do planetWRF ofereceram a seus colegas criadores de modelos a opção de empregar uma grade global – uma extensão muito apreciada pela comunidade científica.

Richardson completa: “[O modelo] planetWRF melhora a compreensão da dinâmica planetária e da meteorologia aplicada, tanto em outros planetas, como na Terra, e os cientistas podem empregar isto para esclarecer seus próprios estudos, assim como as agências espaciais podem fazer uso disto para o planejamento de missões. Quando criamos o planetWRF, fizemos questão de levar adiante o exemplo da equipe do WRF de inter-colaboração, dando uma nova capacidade para outros modeladores climáticos”.


Como pegar uma idéia boa e esculhambá-la com politicagem barata

Dia Mundial Sem Carro

Uma iniciativa louvável, né?… Não se você deixar na mão de idiotas que gostam de dar a bunda dos outros barretadas com o chapéu alheio.

Reproduzido da página do G1: (os grifos são meus)

Fiscalização intensa

A fiscalização foi intensa na manhã desta terça-feira (22) no
Centro do Rio, onde o estacionamento foi proibido em algumas
ruas por
causa do Dia Mundial Sem Carro.
Agentes da CET-Rio,
Guarda Municipal e da Secretaria Especial de Ordem Pública
(Seop) começaram cedo o trabalho. Com a proibição, muita gente
optou por deixar o carro em casa
e seguir de ônibus, metrô ou
trem para o Centro. Com isso, o trânsito ficou melhor em
diversos pontos da cidade.

A conclusão do parágrafo é patética: se nem com a remoção de uma porrada de carros, o trânsito melhorasse, estava na hora de demolir o centro da cidade e construir outro. Grande novidade!…

Mas o parágrafo começa traindo nas entrelinhas o verdadeiro móvel: onde se lê “fiscalização intensa”, leia-se “oba! mais umas multinhas!” Porque se fosse para a Prefeitura gastar algo em prol da sociedade, o “entusiasmo” das “otoridades” seria bem outro (meu neto estuda em uma Escola Municipal… preciso dizer mais?…)

Segunda mentira deslavada: ninguém “optou” por deixar o carro em casa; “foi constrangido”, isso sim! E o que diz o Código Penal a respeito?

Constrangimento ilegal

Art. 146 – Constranger alguém, mediante violência ou grave ameaça, ou depois de lhe
haver reduzido, por qualquer outro meio, a capacidade de resistência, a não fazer o que
a lei permite, ou a fazer o que ela não manda:

Pena – detenção, de três meses a um ano, ou multa.

Como é que fica esse negócio de “fazer o que ela [a lei] não manda”? No meu entender, a “violência” fica caracterizada com a ação excepcional da fiscalização e a restrição, também excepcional, do número de vagas disponíveis – sem falar da “grave ameaça”… Ou bem há uma legislação que restringe a circulação de carros particulares no centro da cidade (como há em São Paulo), ou não há. No momento em que o poder público se vale de uma “otoridade”, bem ao gosto dos tão xingados governos da ditadura militar, que, de resto, ninguém lhe conferiu, para constranger o cidadão, alguma coisa está podre… Ou há regras nesse jogo, ou não há: o que não pode haver é uma mudança das regras só porque o prefeito quer parecer “preocupado com o meio ambiente” e, a título de “dar o exemplo”, vai demagogicamente para o trabalho de bicicleta, mas, antes, cuida de estar em boa companhia: você também não vai poder ir de carro!

Trânsito e poluição nos centros das grandes cidades são questões sérias e merecem medidas até drásticas.

Não medidas “para inglês ver” e obter espaço na mídia (que deveria, também, ter vergonha na cara e não publicar asneiras).


PS: Me ocorreu que eu posso ser mal entendido por estar sempre defendendo os proprietários de carros particulares. Então, eu quero sugerir um outro cenário.

Ninguém vai discutir que os ônibus contribuem enormemente para a poluição, certo?… E, se juntássemos às restrições de tráfego de carros particulares, uma restrição aos ônibus?… Com uma “fiscalização intensa” em cima daqueles com motor desregulado, pneus carecas, suspensão defeituosa, ou simplesmente em péssimas condições de conservação?…

Será que a população pedestre (e a prefeitura, por falar nisso…) ia topar?…

Cadê o chão que estava aqui?…



Clique na imagem para acessar o portal do Anel dos Blogs Científicos

A ficha ainda não caiu… Continuo esperando, a qualquer momento, uma mensagem dizendo: “lamentamos informar que o resultado divulgado anteriormente estava errado…”

Mas, até segunda ordem, o “Chi vó, non pó” venceu o Concurso do ABC (Anel de Blogs Científicos) na categoria de Blogs de Química, Física e Astronomia, Matemática e Computação. (Resultado publicado pelo Osame no SEMCIÊNCIA)

Dizer o que?…

Que eu estou fazendo das tripas, coração para não ficar mais cabotino do que já sou?… Ou só falar da alegria em constatar que falar sobre ciências não é nenhum bicho-de-sete-cabeças (contanto que o sapateiro não vá além das sandálias).

Como tantos outros sciblings já registraram, os ScienceBlogs – Brasil se sairam vencedores em todas as categorias. Então, eu vou creditar a maior parte desse sucesso à excelente companhia com quem ando (e Carlos e Átila devem estar se sentindo particularmente aliviados porque a aposta deles em convidar um não-cientista para contribuir para o Lablogratórios/ScienceBlogs-BR, deu certo).

Não posso deixar de mencionar, também, o post do Daniel no Ars Physica. Tem toda a razão em comemorar, Daniel. Não só o reconhecimento da qualidade do Ars Physica (se bem que eu ainda sinto falta do “It’s equal, but it’s different”), como também da enorme força que você deu (e continua dando) para mim e este Blog.

E fiquemos por aqui. Não porque faltam, mas justamente porque sobram palavras…

Talvez quando eu voltar a sentir o chão debaixo dos meus pés, eu volte ao assunto.


Um leopardo sem as manchas, ainda é um leopardo. O Sol também.

[ Livremente traduzido de: Solar Cycle Driven by More than Sunspots ]

O Sol também bombardeia a Terra com jatos de ventos de alta velocidade

An artist's rendering of the solar wind as it streaks by Earth.

Concepção artística do Vento Solar atingindo a Terra.
Crédito e imagem ampliada

17 de setembro de 2009

Contrariando a opinião reinante, uma nova pesquisa descobriu que o número de manchas solares não é um indicador confiável para o impacto da atividade solar sobre a Terra no decurso do ciclo solar de 11 anos. O estudo, conduzido pelos cientistas do Centro Nacional de Pesquisas Atmosféricas (National Center for Atmospheric Research = NCAR) e da Universidade de Michigan, descobriu que a Terra foi bombardeada, no ano passado, por altos níveis de energia solar, em uma época em que o Sol atravessava uma fase incomumente calma e as manchas solares tinham virtualmente desaparecido.

Sarah Gibson, do Observatório de Grande Altitude (High Altitude Observatory) do NCAR, principal autora do estudo, diz:

— O Sol continua nos surpreender. O vento solar pode atingir a Terra como uma mangueira de incêndio, mesmo quando praticamente não há manchas solares.

O estudo, em conjunto com cientistas da NOAA e NASA, é publicado hoje em Journal of Geophysical Research e foi financiado pela NASA e pela Fundação Nacional de Ciências (NSF), patrocinadora do NCAR.

Rich Behnke, diretor de programa na Divisão de Ciências Atmosféricas da NSF, declara:

— É de vital importância que compreendamos que um Sol “calmo” não é tão calmo assim. Essas correntes de vento de alta velocidade podem afetar muitos de nossos sistemas de comunicação e navegação. E elas podem chegar a qualquer hora, em qualquer parte do ciclo solar.

Os cientista têm usado por séculos as manchas solares – áreas de campos magnéticos concentrados que aparecem como manchas escuras na superfície do Sol – para monitorar o ciclo solar de aproximados 11 anos. No máximo de atividade solar, o número de manchas solares atinge um pico. Durante esse período, ocorrem diariamente intensas erupções solares e tempestades geomagnéticas frequentemente atingem a Terra, pondo fora de ação satélites e prejudicando as redes de comunicações.

Gibson e seus colegas se concentraram, entretanto, em outro processo pelo qual o Sol descarrega energia. A equipe analisou as correntes de alta velocidade no vento solar que espalham campos magnéticos turbulentos através de nosso sistema solar.

Quando essas correntes sopram perto da Terra, intensificam a energia do cinturão de radiação externo de nosso planeta. Isso pode gerar sérias condições adversas para satélites em órbita da Terra e afetar os sistemas globais de comunicações, assim como ameaçar os astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional. As Auroras iluminam os céus noturnos repetidamente nas altas latitudes, na medida em que as correntes passam, causando correntes elétricas da faixa do mega-amperes a poucas centenas de quilômetros acima da superfície terrestre. Toda essa energia aquece e expande a atmosfera superior. Essa expansão empurra o ar mais denso para cima, travando os satélites e fazendo-os cair a altitudes menores.

Os cientistas até então acreditavam que essas correntes praticamente desapareciam quando o ciclo solar atingia um mínimo. Porém, quando a equipe do estudo comparou as medições realizadas no corrente mínimo solar. efetuadas em 2008, com as medições feitas durante o último mínimo solar em 1996, descobriu que a Terra, em 2008, continuou a reverberar com o efeito das correntes. Muito embora o corrente mínimo solar apresente menos manchas solares do que qualquer outro mínimo nos últimos 75 anos, o efeito do Sol sobre o cinturão externo de radiação da Terra, medido pelos fluxos de elétrons, foi três vezes maior no ano passado do que em 1996.

Gibson declarou que as observações deste ano mostram que os ventos finalmente abrandaram, quase dois anos depois que as manchas solares atingiram os níveis do mínimo do ciclo passado.

Os autores ressalvam que são necessários mais estudos para compreender os impactos dessas correntes de alta velocidade sobre o planeta. O estudo levanta questionamentos sobre como as correntes poderiam ter afetado a Terra no passado, quando o Sol passou por períodos extensos de poucas manchas solares, tais como o período conhecido como o “Mínimo de Maunder” que durou de cerca de 1645 a 1715.

Segundo Gibson:

— O fato de que a Terra pode continuar a reverberar com a energia solar, tem implicações para os sistemas de satélites e outros sistemas tecnológicos sensíveis. Isto deve manter os cientistas ocupados em reunir todas as peças do quebra-cabeças.

Atingindo a Terra com correntes de energia

Neste novo estudo, os cientistas analisaram informações colhidas a partir de uma rede de instrumentos com base em Terra e no espaço, durante dois projetos cientíificos internacionais: o Whole Sun Month (Mês Solar Integral) no fim do verão (do Hemisfério Norte) de 1996 e o Whole Heliosphere Interval (Intervalo Integral da Heliosfera) no iníicio da primavera (Norte) de 2008.  O ciclo solar estava em um estado de mínimo em ambos os períodos de estudo, com poucas manchas solares em 1996 e menos ainda em 2008.

A equipe descobriu que correntes de alta velocidade de partículas carregadas – fortes, longas e recorrentes – atingiram a Terra em 2008. Em contraste, a Terra recebeu correntes mais fracas e esporádicas em 1996. O resultado foi que o planeta foi mais afetado pelo Sol em 2008 do que em 1996, como comprovam as medições de variáveis tais como o fluxo de elétrons no cinturão externo de radiação, a velocidade do vento solar nas vizinhanças da Terra e o comportamento periódico das Auroras (Boreal e Austral) em resposta às repetidas correntes de alta velocidade.

A preponderância das correntes de alta velocidade durante este mínimo solar parece estar relacionada com a atual estrutura do Sol. Enquanto as manchas solares se tornavam menos comuns ao longo dos últimos anos, grandes buracos coronais flutuavam na superfície do Sol, próximos a seu Equador. Os jatos de alta velocidade que emergem desses buracos egolfaram a Terra durante 55% do período dos estudos, em lugar dos 31% do período de estudos em 1996. Um único jato de partículas carregadas pode durar até entre 7 e 10 dias. Em seus picos, o impacto acumulado dos jatos durante um ano pode injetar tanta energia no ambiente terrestre quanto erupções maciças na superfície do Sol em um ano de máximo no ciclo solar, afirma a co-autora
Janet Kozyra da Universidade de Michigan.

As correntes golpeiam a Terra periodicamentey, jorrando em plena força como uma mangueira de incêndio, enquanto o Sol gira. Quando os campos magnéticos nos ventos solares apontam em uma direção oposta à das linhas do campo da magnetosfera terrestre, o efeito é mais forte. A força e a velocidade dos campos magnéticos nas correntes de alta velocidade também podem afetar a resposta do planeta.

Os autores especulam que o alto número de buracos coronais de baixa latitude, durante o corrente mínimo solar, podem estar relacionados com um enfraquecimento do campo magnético total do Sol. Em 2008, o Sol apresentou buracos coronais polares menores do que em 1996, porém as correntes de alta velocidade que saem dos buracos coronais polares não vêm na direção da Terra.

Kozyra acrescenta:

— A interação Sol-Terra é complexa e ainda não descobrimos todas as consequências dos incomuns ventos solares do corrente ciclo sobre o ambiente terrestre. A intensidade da atividade magnética na Terra, durante este mínimo solar extremamente calmo, surpreendeu a todos. As novas observações do ano passado estão modificando nossa compreensão sobre como intervalos de quietude solar afetam a Terra e como e por que isso pode mudar de ciclo para ciclo. 


A atmosfera de Titã







[Livremente traduzido daqui: Unraveling the Chemistry of Titan’s Hazy Atmosphere ]

Pesquisa busca informações sobre como uma molécula chave na atmosfera de Titã é formada e dá algumas pistas sobre a evolução das atmosferas de Titã e da Terra

A photo of a natural color view of Saturn and Titan.

Vista de Saturno e Titã criada pela combinação de imagens obtidas pela espaçonave Cassini em janeiro de 2008.
Crédito e imagem ampliada

15 de setembro de 2009

Uma equipe internacional de cientistas anunciou a confirmação de uma reação química chave para a formação de moléculas de triaceltileno na atmosfera ultra resfriada da lua de Saturno, Titã.

Uma vez que se acredita que a atual atmosfera de Titã seja semelhante à atmosfera primeva da Terra, o estudo sugere que o triacetileno também pode ter se formado na atmosfera primeva da Terra e fornece pistas para a evolução da atmosfera terrestre que existiu antes do aparecimento da vida no planeta, a cerca de 3,5 bilhões de anos.

As descobertas aparecem na edição online de 14 de setembro de 2009 de Proceedings of the National Academy of Sciences. O estudo foi financiado pela Fundação Nacional de Ciências (NSF).

O triacetileno é uma substância da família dos poli-inos [polímeros de hidrocarbonetos não saturados com triplas ligações entre átomos de carbono]. Acredita-se que os poli-inos sirvam como escudos contra a radiação ultravioleta nos ambientes planetários, tal como o ozônio na atmosfera terrestre antes do surgimento da vida, e constituem componentes importantes da neblina alaranjada e composta de aerossóis que envolve Titã.

Three views of Titan.

Três vistas de Titã: um composto de cor natural, monocromático e falsa-cor.
Crédito e imagem ampliada

Os cientistas vem estudando o papel do triacetileno, bem como de outro poli-ino, o diacetileno, na evolução química da atmosfera de Titã nas últimas quatro décadas. O triacetileno e diacetileno são moléculas que consistem, respectivamente, de seis e quatro átomos de carbono e dois átomos de hidrogênio. Os átomos em cada molécula são conectados por ligações simples e triplas, alternadamente.

Infelizmente, os processos subjacentes que dão início e controlam a formação e o crescimento desses dois poli-inos são os menos conhecidos até a presente data. Com base em estudos limitados de laboratório sobre a formação de suspensões coloidais, os primeiros químicos planetários tentaram desenvolver modelos foto-químicos da atmosfera de Titã. Ralf Kaises, físico-químico da Universidade do Hawaii, co-autor do estudo, verificou que “surpreendentemente, os modelos foto-químicos revelearam mecanismos inconsistentes para a produção de poli-inos” (um “mecanismo” é a sequência de passos em uma reação química).

Photo of Titan's upper atmosphere and its many fine layers of haze.

Uma vista em ultravioleta do lado noturno da atmosfera superior de Titã e suas várias camadas de fina névoa.
Crédito e imagem ampliada

A chegada da espaçonave Cassini em Titã em 2004 e  o pouso de sua sonda Huygens na superfície de Titã em 2005, confirmaram a abundância de diacetileno e acetileno em Titã. O acetileno [na nomenclatura IUPAC: etino] é composto de dois átomos de carbono e dois de hidrogênio, com os átomos de carbono interligados por uma ligação tripla. Também foi detectado o triacetileno na camada mais externa da atmosfera de Titã, um ion positivamente carregado de triacetileno com um átomo de hidrogênio a mais. A missão revelou, também, que a transformação de acetileno e diacetileno em poliacetilenos, tais como o triacetileno, são provavelmente um dos passos mais importantes na evolução das atmosferas planetárias.

Ball-and-stick images of a radical ethynyl, acetylene, diacetylene and triacetylene molecule.

Da esquerda para a direita: imagens do radical etinil, acetileno, diacetileno e triacetileno.
Crédito e imagem ampliada

Para desvelar a formação do triacetileno e fornecer um modelo foto-químico mais preciso, Kaiser e seus colaboradores primeiramente confirmaram em seu laboratório na Terra que o triacetileno poderia ser formado pela colisão de um único radical etinil e uma molécula de diacetileno. O etinil é altamente reativo e composto de dois átomos de carbono conectados por uma ligação tripla e um elétron solitário no átomo de carbono externo. É esse elétron solitário (ou radical) que dá iníico ao ataque do etinil a outras moléculas (ver imagem ao lado). O etinil é produzido na atmosfera de Titã pela foto-dissociação do acetileno pela luz ultravioleta (a foto-dissociação é uma reação química que emprega fótons de luz para quebrar uma substância química).

Illustration of the European Space Agency's Huygens probe descent to Titan's surface.

Concepção artítica da descida da Sonda Huygens da ESA à superfície de Titã.
Crédito e imagem ampliada

Na experiência, o grupo de Kaiser usou uma máquina de “feixe molecular cruzado” para fazer colidir feixes supersônicos gasosos de eitinil e diacetileno. Medições com espectrômetro de massa dos produtos da reação confirmaram a formação de triacetileno, mais um átomo isolado de hidrogênio.

Para revelar o mecanismo envolvido na formação do triacetileno, Alexander Mebel, um químico teórico da Florida International University, combinou os resultados experimentais com modelos computacionais da reação do etinil e do diacetileno. Os modelos teóricos computacionais também contemplam a distribuição tridimensional dos elétrons nos átomos e, dessa forma, o nível de energia total de cada molécula.

As computações de Mebel confirmaram que o triacetileno pode ser formado a partir da reação de um único radical etinil que colida com uma molécula de diacetileno e a existência de três moléculas transientes intermediárias.

O que talvez seja mais importante, uma vez que a temperatura da atmosfera de Titã varia de -73ºC a -179ºC, o que torna imperativo que as reações químicas sejam exergônicas (liberem energia), as computações de Mebel confirmaram que a formação de triacetileno libera energia.

An image of rock-like objects on Titan's surface.

Imagem de objetos semelhantes a pedras capturada pela sonda Huygens durante sua descida à superfície de Titã.
Crédito e imagem ampliada

Para completar os estudo, Danie Liang e Yuk Yung, cientistas planetárias na Academia Sinica de Taiwan e California Institute of Technology (Caltech), respectivamente, realizaram estudos de modelagem foto-química da atmosfera de Titã. Os modelos indicam que o triacetileno pode servir como matéria-prima para a formação de poli-inos maiores e mais complexos que seriam os precussores dos aerossóis que formam as camadas de neblina que envolvem Titã.

Para o futuro, Kaiser vai combinar os resultados de suas pesquisas com as observações com base na Terra da atmosfera de Titã. Alan Tokunaga, astrônomo da Universidade do Hawaii, está realizando atualmente essas observações através do telescópio infravermelho situado no topo do vulcão inativo Mauna Kea, no Hawaii.

Os co-autores do artigo são: Xibin Gu e Seol Kim, Universidade do Hawaii; Alexander Mebel, Florida International University; Danie Liang, Academia Sinica; e Yuk L. Yung, Caltech.

O estudo é financiado pela Divisão de Química e pelo Escritório Internacional de Ciências e Engenharia da NSF (Gu, Kim, Kaiser, Mebel), e pelo Conselho Nacional de Ciências de Taiwan (Liang).


Uma chuveirada… de doenças



IMAGEM:

Esse refrescante jato d’água pode estar combinado com um jato de bactérias que causam sérias infecções respiratórias.

Maiores informações

Você pensa que, quando toma uma boa ducha em seu banheiro, está se
limpando e, em consequência, fica menos exposto a doenças, não é?…
Pois, bem. Um estudo divulgado pela Universidade do Colorado em Boulder
diz que não é bem assim.

Segundo o estudo,
quando você abre o chuveiro, leva pela cara uma chuva de bactérias
patogênicas que se acumulam em películas que se formam no interior do
crivo dos chuveiros.
.

Isso foi o que os pesquisadores encontraram, usando instumentos high-tech e processos laboratoriais na análise de 50 crivos de chuveiros em nove cidades de sete diferentes estados americanos, inclusive as cidades de Nova York, Chicago e Denver. Eles descobriram que cerca de 30% dos crivos abrigavam níveis significativos de Mycobacterium avium, uma espécie de patógeno ligado a doenças pulmonares que frequentemente atacam pessoas com sistemas imunológicos deficientes, mas que também pode infectar pessoas saudáveis.

O Professor Norman Pace, da UC Boulder, principal autor do estudo, disse que, apesar de não ser algo tão surpreendente encontrar essas bactérias nas redes de água públicas, a concentração observada nessas películas nos crivos dos chuveiros era cerca de 100 maior do que o normalmente esperado. Segundo ele:

— Se você abre o chuveiro e leva pela cara aquele jato inicial do chuveiro, você provavelmente está recebendo uma carga particularmente grande de Mycobacterium avium, o que não faz bem nenhum à saúde.

O estudo é publicado na edição online de hoje de Proceedings of the National Academy of Sciences. Os co-autores incluem os pesquisadores Leah Feazel,
Laura Baumgartner, Kristen Peterson e Daniel Frank, da UC Boulder e o Professor Associado de Pediatria da UC Denver Kirk Harris.

Pesquisas anteriores, realizadas no Hospital Judáico Nacional em Denver, indicaram um aumento no número de infecções pulmonares causadas pela espécies de micobactérias não relacionadas com a tuberculose, tais como a M. avium, provavelmente ligado ao fato das pessoas estarem fazendo mais uso de duchas de chuveiros do que banhos de imersão. As bactérias são espalhadas em um aerossol pelos chuveiros e são facilmente inaladas pelas pessoas.

É muito difícil medir os níveis de contaminação dos chveiros e esse estudo teve que lançar mão de técnicas tais como a polymerase chain
reaction
, ou PCR (Reação em cadeia da polimerase), nas amostras das películas colhidas para identificar as “assinaturas” de patógenos presentes.

Mais preocupante ainda foi a constatação feita pelos pesquisadores de que o cloro, não só não é eficaz contra esses tipos de bactérias, como parece “abrir o caminho” para as espécies resistentes, livrando-se de outras bactérias menos infecciosas.

Os autores do estudo dizem que não é por isso que as pessoas devem deixar de tomar banhos de chuveiro. O risco só é um pouco maior para as pessoas com algum tipo de imunodeficiência. Porém, associados a dados sobre níveis de patógenos presentes em ambientes com ar-condicionado e outros com grandes concentrações de pessoas em locais restritos, levam à conclusão de que as condições de higiene nas grandes conurbações não são nem perto do que se acreditava.

Curiosamente, o press-release do EurekAlert não faz qualquer menção a algo que me parece óbvio: limpe a porqueira do crivo do chuveiro regularmente!

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Ciência vs Política (e Religião, é claro…)

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O tema deste mês versa sobre o relacionamento entre ciências e política, especialmente sobre a influência das religiões na política e, mais especificamente, sobre a celeuma levantada acerca das crenças “criacionistas” da Senadora Marina Silva e sua capacidade para exercer a Presidência da República. Para não deixar as coisas saírem da perspectiva, algumas considerações prévias são necessárias.

A primeira coisa a deixar bem claro é que, muito mais do que o pensamento religioso, o pensamento político é diametralmente oposto ao pensamento científico. A política – em sua forma mais elevada – é a arte de distribuir o desagrado entre todos, de forma a que todos se conformem com sacrifícios individuais em prol de um bem-maior comunitário. Em sua forma mais baixa, é a arte de fazer com que as pessoas acreditem que isso está acontecendo, enquanto uma minoria usufrui das benesses em detrimento da maioria. Em suma, uma arte de acomodar descontentamentos.

Ora, em ciência, não dá para “acomodar”: ou as coisas são, ou não são. Não dá para fazer a gravidade funcionar em sentido contrário e fazer com que a água vá morro acima, apenas para contentar os eleitores que moram no alto. Pi não passa a ser igual a 3 porque fica mais fácil calcular (para desespero dos preguiçosos mentais que “detestam matemática”). E um embrião não é um “ser humano” só porque é vivo (não importa o que esta ou aquela “Sagrada Escritura”, interpretada por este ou aquele personagem auto-intitulado como “infalível”, diga) – inclusive alguns desses viventes que passam muito além do estágio embrionário – a julgar pelo seu procedimento – também não se enquadram na minha definição de “ser humano”, mas, aí, é questão de opinião…

Por outro lado, analisando a suposta “laicidade” do Estado Brasileiro, constatamos que essa “laicidade” é uma falácia: no máximo, o que temos é um “ecumenismo”. “Deus” é uma “claúsula pétrea” da Constituição: vide os preâmbulos de todas as Constituições do Brasil; a atual reza assim (copiado daqui – o grifo é meu):

PREÂMBULO

Nós, representantes do povo brasileiro, reunidos em Assembléia Nacional Constituinte
para instituir um Estado Democrático, destinado a assegurar o exercício dos direitos
sociais e individuais, a liberdade, a segurança, o bem-estar, o desenvolvimento, a
igualdade e a justiça como valores supremos de uma sociedade fraterna, pluralista e sem
preconceitos, fundada na harmonia social e comprometida, na ordem interna e internacional,
com a solução pacífica das controvérsias, promulgamos, sob a proteção de Deus, a
seguinte CONSTITUIÇÃO DA REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASIL.

Portanto, não adianta discutir: no Brasil, Deus existe oficialmente. Cada um é livre para acreditar ou não, mas eu posso me valer juridicamente dos atributos divinos, uma vez que sua existência é implícita.

E, ainda citando a Constituição, temos que:

TÍTULO II
Dos Direitos e Garantias Fundamentais
CAPÍTULO I
DOS DIREITOS E DEVERES INDIVIDUAIS E COLETIVOS

Art. 5º Todos são iguais perante a lei, sem
distinção de qualquer natureza, garantindo-se aos brasileiros e aos estrangeiros
residentes no País a inviolabilidade do direito à vida, à liberdade, à igualdade, à
segurança e à propriedade, nos termos seguintes:

………………….

VI – é inviolável a liberdade de consciência e de crença, sendo
assegurado o livre exercício dos cultos religiosos e garantida, na forma da lei, a
proteção aos locais de culto e a suas liturgias;

Ou seja: por mais idiota ou inverossímel que seja sua crença, ela tem que ser respeitada. O que constitui “respeito” a uma crença e até que ponto vai “o livre exercício dos cultos religiosos”, é uma fronteira sabiamente (ou velhacamente…) inexplorada pelos legisladores. Tanto que um determinado culto pode xingar à vontade outro e pedir a sua(s) divindade(s) que exterminem de modo cruel e doloroso os rivais – contanto que dentro de seu “local de culto” – mas não pode “tomar a ‘justiça divina’ nas próprias mãos”… Acomodação…

Mas, na outra mão, o que podemos ter?… Existiria algo tal como uma “ciência oficial de Estado”?… (Sem trocadilho…) Graças a Deus, não!… É da própria natureza das ciências evoluirem e até modificarem inteiramente seus paradigmas, à medida em que os conhecimentos desvendam os mistérios e, em muitas vezes, comprovam que aquilo que “todo o mundo sabia”, não era bem assim… E, como nas ciências não há lugar para “consensos” sem prova experimental (diversos “consensos” científicos ruiram e continuarão a ruir frente aos fatos experimentais), o jogo político não tem lugar no progresso da ciência.

Entretanto, é a política quem decide onde, como, quando e em que os recursos da sociedade vão ser empregados. E aí, leitor, não ganha quem tem “mais razão”: ganha quem consegue convencer o maior número de “votos”. E – pior – geralmente quando confrontadas com uma decisão entre uma verdade incoveniente e uma mentira agradável, a maioria das pessoas tende a escolher a mentira agradável.

Até os ateus-militantes: escolhem acreditar que é possível convencer a todos pela mera argumentação lógica… (um suicído político, a meu ver…)

Este post faz parte da discussão do Blog “Roda de Ciência”. Por favor, comentários só aqui.


Novo tema de discussão para o “Roda de Ciência”

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Ditatorialmente eu outorguei um novo tema para o mês de setembro para o Roda de Ciência: Os políticos e as ciências.

O tema deriva de uma sugestão do Osame Kinouchi para discutir a aparente incompatibilidade da profissão religiosa da pré-candidata à presidência, Marina Silva, e o oficial secularismo professado pela Constituição.

A idéia é expandir um pouco mais o tema, deixando de focar apenas em uma pessoa, e discutir como e se é possível abrir as cabeças dos políticos-legisladores para que o desenvolvimento científico não seja podado por preconceitos e miopias tão ao gosto do eleitorado.

Como sempre, todos estão convidados a dar suas opiniões a respeito: meus companheiros do ScienceBlogs – Brasil, todos os blogueiros e, principalmente, os leitores.


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