Algumas estrelas encontraram a fonte da juventude

ESA/Hubble Information Centre

Vampirismo e colisões rejuvenescem estrelas

Esta ilustração mostra as duas maneiras pelas quais as extraviadas azuis – ou estrelas “rejuvenescidas” – se formam em aglomerados globulares  Acima, o processo de colisão; abaixo, o processo de “vampirismo”.

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As estrelas em aglomerados globulares¹ são em geral extremamente velhas, com idades de até 12 a 13 bilhões de anos. No entanto, uma pequena parte delas parece ser significativamente mais jovem do que a média da população e, já que elas parecem ter sido deixadas para trás pelas estrelas que seguiram o curso normal de evolução, foram batizadas de extraviadas azuis (blue stragglers ²). As extraviadas azuis parecem regredir da “idade avançada” para uma nova e brilhante “juventude”, ganhando uma extensão da vida nesse processo. Uma equipe de astrônomos usou o Hubble para estudar as extraviadas azuis existentes em Messier 30, que se formou a 13 bilhões de anos e foi descoberto em 1764 por Charles Messier.
Localizado a cerca de 28 000 anos luz da Terra, este aglomerado globular — um enxame de várias centenas de milhares de estrelas — cobre um espaço de 90 anos luz.

Essa imagem de campo largo do céu no entorno do aglomerado globular Messier 30 foi criada a partir de fotografias da Digitized Sky Survey 2.

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Embora as extraviadas azuis sejam conhecidas desde o início da década de 1950, o processo de sua formação ainda é um mistério não resolvido pela astrofísica. “É a mesma coisa que ver algumas crianças nas fotografias de um asilo de idosos. É natural que nos perguntemos o que elas estão fazendo lá”, diz Francesco Ferraro da Universidade de Bolonha, Itália, autor principal de um estudo que será publicado esta semana na Nature ³. Os pesquisadores vem estudando essas estrelas por muito anos e sabiam que as extraviadas azuis eram, na verdade, velhas. Pensava-se que elas tivessem surgido em um sistema binário próximo 4. Em um par como esse, a estrela de menor massa atua como um “vampiro”, chupando o hidrogênio fresco de sua companheira de maior massa. A nova fonte de combustível permite que a estrela menor se aqueça, tornando-se mais azul e mais quente — se comportando como uma estrela em fase inicial de evolução.

O novo estudo mostra que, ao contrário, algumas dessas extraviadas azuis foram rejuvenescidas por uma espécie de “plástica”, uma cortesia das colisões cósmicas. Esses encontros entre estrelas são quase que colisões de frente nas quais as estrelas realmente se fundem, misturando seu combustível nuclear e realimentando o fogo da fusão nuclear. Estrelas fundidas e sistemas binários podem ambos ter o dobro da massa típica de estrelas individuais no aglomerado.

“Nossas observações demonstram que as extraviadas azuis formadas por colisões tem propriedades ligeiramente diferentes daquelas formadas por vampirismo. Isso é um indício direto de que ambos os processos de formação são válidos e que ambos ocorrem simultaneamente nesse aglomerado”, declara o membro da equipe Giacomo Beccari da ESA.

Usando dados da atualmente aposentada Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) a bordo do Hubble, os astrônomos descobriram que essas estrelas “extraviadas” ficam muito mais concentradas na direção do centro do aglomerado do que as estrelas comuns.
“Isso indica que as extraviadas azuis tem maior massa do que a média das estrelas neste aglomerado”, diz Ferraro. “Estrelas com massas maiores tendem a afundarem para o meio do aglomerado, do jeito que uma bola de bilhar afundaria em um balde de mel”.

As regiões centrais dos aglomerados globulares de alta densidade são regiões apinhadas onde as interações entre as estrelas são praticamente inevitáveis. Os pesquisadores conjeturam que, há um ou dois bilhões de anos atrás,
Messier 30 passou por um  grande “colapso do núcleo” que começou a jogar estrelas na direção do centro do algomerado, levando a um rápido aumento da densidade de estrelas. Esse evento aumento significativamente o número de colisões entre estrelas e favoreceu a formação de uma das famílias de extraviadas azuis. Por outro lado, o aumento do aperto de espaço estelar, devido ao colapso do núcleo, também perturbou os sistemas binários, encorajando o fenômeno do vampirismo e, assim, formando a outra família de extraviadas azuis. “Quase dez por cento dos aglomerados globulares da galáxia passaram por colapso do núcleo, mas esta é a primeira vez que vemos o efeito do colapso do núcleo impresso em uma população de estrelas, diz Barbara Lanzoni, da Universidade de Bolonha.

Essa imagem brilhante de Messier 30 (M 30)  foi tirada pela Advanced
Camera for Surveys (ACS) do Hubble. 

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“As duas diferentes  populações de extraviadas azuis descobertas em Messier 30 são as relíquias do colapso do núcleo que ocorreu a dois bilhões de anos atrás. Em um contexto mais amplo, nossa descoberta é a prova direta do impacto da dinâmica dos aglomerados estelares na evolução das estrelas.Agora, temos que verificar se outros aglomerados globulares apresentam esses dois tipos de população de extraviadas azuis”, conclui Ferraro.

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Notas:

[1] Aglomerados globulares são densas aglomerações de várias centenas de milhares de estrelas. Presentes entere os primeiros habitantes de nossa Via Láctea, eles se formaram no vasto halo de nossa galáxia antes que este assumisse a forma achatada de uma espiral. A criação de estrelas nos aglomerados globulares cessou quase que inteiramente há 13 bilhões de anos, de forma que os astrônomos so poderiam esperar encontrar estrelas velhas neles e os astrônomos usam os aglomerados globulares como referência para estimar a idade do universo.

[2] Em 1953, o astrônomo Allan Sandage descobriu uma intrigante nova população de estrelas que parecia quebrar as regras da evolução das estrelas nos aglomerados globulares. Sandage
detectou estrelas jovens quentes e azuis no aglomerado globular Messier 3 e, subsequentemente, em outros aglomerados globulares. Ele as batizou de extraviadas azuia porque parecia que elas tinham sido deixadas para trás pelas demais estrelas azuis no aglomerado que, fazia tempo, tinham evoluido para o estágio de gigante vermelha.

[3] Esta pesquisa foi apresentada no artigo que será publicado na edição de 24 de dezembro de 2009 da Nature, “Two distinct sequences of blue straggler stars in the globular cluster M30”, por F. R. Ferraro et al.

[4] Em1964 os astrônomos Fred Hoyle e W.H. McCrea sugeriram, de forma independente, que as extraviadas azuis eram o resultado da mútua captura entre duas estrelas que passavam a formar um binário próximo.

Crédito das Imagens: NASA, ESA e Francesco Ferraro (Universidade de Bolonha)


Fantásticas previsões para 2010

Em 14 de fevereiro de 2010 começa, pelo calendário chines, mais um ano do Tigre (para meu alívio, como bom Tigre que sou e que sofri mais que passarinho em mão de criança neste malfadado ano do Búfalo…) Segundo a tradição chinesa, o ano do Tigre é um ano de novidades e notícias bombásticas (nisso, o Tigre só perde para o Dragão). E, antes que venham me falar de “Tigre de Papel”, eu vou logo avisando que o próximo Tigre é de Metal.

Crendices à parte, é mais fácil prever o que não deve acontecer…

Por exemplo. no campo da física, não vão comprovar a existência do Boson de Higgs. O LHC vai funcionar direitinho (um defeitinho aqui e outro lá é somente de se esperar com uma trapizonga daquele tamanho…), mas o próprio volume de dados vai ser tão grande que, até o fim do ano, se o trabalho estiver “bem encaminhado”, já vai ser um milagre. Da mesma forma, não vai ser criado um buraco negro que vai engolir a Terra (se a energia fosse suficiente, a Terra já teria sido engolida umas cem vezes por ano, por colisões dos raios cósmicos…)

No campo do meio-ambiente, não vão chegar a uma conclusão sobre exatamente o que está causando o aquecimento global. E os paspalhões de plantão vão continuar discutindo se as emissões geradas pela humanidade e suas atividades estão ou não causando o aquecimento. O que eles esquecem é que não vem ao caso se a causa é a atividade humana: certamente esses gases todos e toda essa degradação do meio-ambiente só está piorando o quadro. E, ao fim e ao cabo, a opção entre uma Terra assada e uma Terra afogada em lixo e fumaça não oferece qualquer futuro agradável. Enquanto for somente Tuvalu e Bangladesh que vão sumir no meio das ondas, vão continuar usando os SUV-híbridos, desligando a gasolina durante algum tempo, para se mover com eletricidade… gerada por uma usina a carvão.

Novas pesquisas na área de nano-tecnologia vão continuar a abrir caminhos surpreendentes em todos os campos da tecnologia, notadamente no campo da medicina. Infelizmente, essas novas técnicas não vão se tornarem correntes, por conta dos custos escandalosamente altos da nano-tecnologia.

Os meta-materiais também vão apresentar maravilhas dignas da sci-fi mais delirante. Dispositivos de invisibilidade (tipo Klingon), nano-transistores de uma só molécula (está no EurekAlert de hoje…), efeitos quânticos em escala macro. Mas a propulsão Alcubierre e as “pilhas atômicas” do Asimov continuarão no terreno da sci-fi.

A NASA e a ESA vão continuar sonhando com Marte e enfrentando dificuldades até para continuar trabalhando nas órbitas próximas da Terra. Não é que os governos não estejam investindo em pesquisa e tecnologia – esse foi até um lado bom da crise econõmica. É que exploração espacial custa caro, mesmo. E a sorte de não ocorrerem enormes desastres durante o período da corrida espacial para a Lua, acabou. Parece até praga, mas os desastres ficaram esperando a Apolo XIII e não pararam mais depois…

E os astrônomos e cosmólogos serão os que vão ter mais trabalho. Tudo o que era dado como certo na metade do século passado, está tão atual como os trabalhos dos velhos astrólogos… Cada vez vão ser encontrados mais exoplanetas e esses vão desmentir tudo o que se achava que se sabia sobre a formação de sistemas planetários e o velho princípio da “vulgaridade” do Sistema Solar. E – para meu enorme desânimo – cada vez mais a SETI vai ser desacreditada, porque parece que um sistema Terra-Lua é algo extremamente raro… e, assim sendo, as chances – nem digo de civilizações, mas meramente – de vida extra-terrestre parecem se resumir a algo tal como extremófilos e as bactérias “Hoyle”. As civilizações porventura existentes podem ser algo tão diferente do que conhecemos por “civilização” que talvez nem as reconheçamos como tal. Portanto, não encontrarão marcianos ou ETs ou outros homenzinhos verdes…

Por outro lado, uma coisa eu posso afirmar que vai acontecer: este blog vai melhorar muito, tanto em termos de quantidade, como de qualidade (vou fingir que não ouvi o espertinho lá do fundo que falou “pior, não dava pra ficar”).


ISNS: “O melhor presente de Natal seria um trabalho”

Livremente traduzido de: Year’s Best Gift Could Be A Job From Santa

A terceirização da entrega dos presentes de Natal para os meros mortais daria uma enorme injeção de ânimo na combalida economia mundial

16 de dezembro de 2009

Por Chris Gorski
Inside Science News Service

Santa Sleigh Christmas

Imagem ampliada

O melhor presente de Papai Noel poderia ser um trabalho.Crédito: NASA.gov

WASHINGTON
(ISNS) — Apesar de todas as discussões sobre pacotes de estímulo à economia e criação de vagas de trabalho, ninguém pensou em pedir a Papai Noel para tirar uma folga na Véspera de Natal. Terceirizar seu trabalho, pedindo a meros mortais para fazerem a entrega dos presentes de Natal, poderia ser o impulso que está faltando para estimular a recuperação da economia. 

Papai Noel não foi encontrado pela redação para comentar essa ideia. No entanto, pesquisadores independentes ainda teriam que buscar uma compreensão razoável das técnicas que permitem a ele viajar ao redor do mundo, entregando encomendas a centenas de milhões de residências em uma única noite.

O NORAD – a organização militar responsável pela defesa aeroespacial e marítima dos Estados Unidos e Canada – rastreou o trenó dele com o radar e alguns chegaram a especular sobre a agilidade demonstrada, atribuindo a mesma a quase tudo, desde uma alimentação especial das renas, até à física relativística.

Uma vez que não existem dados confiáveis para explicar as técnicas de Papai Noel, a distribuição dos presentes teria que se valer de veículos mais familiares, tais como caminhões de entrega. As técnicas matemáticas de pesquisa operacional, uma disciplina que aborda problemas complexos tais como as tabelas de horários da aviação comercial e o aumento de produtividade, teria que ser a arma secreta. Os pesquisadores dizem que o trabalho é enorme, mas não insuperável.  

De acordo com o U.S. Census Bureau, o número de crianças com 14 anos ou menos no mundo é 1,8 bilhões. Presumindo uma média de 2 crianças por moradia, seriam 900 milhões de residências a serem atendidas. Os presentes só podem ser entregues quando as crianças estão dormindo, o que nos deixa com uma janela de não mais do que 10 horas e, provavelmente, até menos – descontando aquelas crianças que escapolem da cama para bisbilhotar a árvore de Natal. Levando em conta os fusos horários, Papai Noel teria menos de 26 horas para entregar todos esses presentes. É uma marca assombrosa e improvável de 7.000 entregas por segundo.

Os registros de serviço das principais agências de transporte de encomendas indicam que a substituição de Papai Noel seria uma tarefa gigantesca. A UPS Inc. declara que atende 7,9 milhões de clientes diariamente; a FedEx apresenta um volume diário de 7,5 milhões de embarques; até mesmo os Correios nunca igualaram o volume de entregas de Papai Noel, mesmo no dia mais movimentado do ano – apesar da vantagem de ter que entregar em um número de pontos muito menor, concentrados em um único país.

Segundo Warren Powell, que faz pesquisa operacional na Universidade de Princeton em Nova Jersey, “a chave é ter a quantidade certa de tudo, na hora certa”. Ele sugeriu que os processos de remessa teriam grandes impactos sobre a velocidade e os custos – a entrega por via aérea é rápida e cara, a entrega por via marítima é barata e lenta.

“Se pudermos começar a fabricar os brinquedos no início do ano, podemos começar a despachá-los pouco depois do meio do ano e empregar as opções de menor custo”, diz Powell.

O trenó de Papai Noel parece ser capaz de transportar todos os presentes de uma só vez, sem precisar recarregar, o que permite a existência de apenas uma fábrica no Polo Norte. Para substituir o sistema de Papai Noel, seria mais eficiente espalhar a produção de brinquedos por muitos lugares e facilitar a tarefa de enviar os brinquedos para armazéns locais, de onde partiriam os motoristas para suas rotas na véspera de Natal. 

“Para nós, a primeira pergunta é: quantas pessoas são necessárias para o trabalho?”, diz Jack Levis, o Diretor de Gerência de Processos da UPS. Ele é o responsável pelos sistemas que escalam os motoristas para as entregas e sugere as rotas para os mesmo, bem como outros projetos analíticos.

O trabalho de Levis frequentemente envolve planos para a contratação de pessoal e distribuição de tarefas. “O caso é: quanto trabalho será preciso? Onde as coisas estão? De quantas pessoas eu preciso em cada área?”

Na média, os motoristas entregam 200 encomendas por dia, diz Levis. Se os motoristas, animados pelo espírito do Natal, aumentassem sua produtividade e cada um visitasse 200 lares, levando presentes para cada criança, seriam necessários 4,5 milhões de motoristas para para visitar os 900 milhões de lares em todo o mundo, em uma única noite.

Uma vez que a produção de brinquedos ainda não foi descentralizada e é feita, como é de conhecimento geral, no Polo Norte, o esforço seria ainda maior. Além dos motoristas entregadores, o esforço precisaria ainda de motoristas para distribuição primária (para trazer os presentes do Polo Norte até os centros regionais de distribuição), separadores (para separar os pacotes nos centros de distribuição e passá-los a cada motorista entregador) e planejadores de logística.

Muitos desses trabalhadores teriam que começar a trabalhar muito antes da Véspera de Natal, se preparando para o grande dia. Além disso, algumas culturas trocam presentes de fim de ano em vários outros dias, além de 25 de dezembro, o que permitiria que os motoristas trabalhassem por vários dias. Um tal programa de empregos realmente poderia resolver grande parte do problema do desemprego.  

Aí, Papai Noel!… Quando foi mesmo a última vez que você tirou uma férias?


Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência.
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Mais Ressaltos Hidráulicos Poligonais

Prosseguindo no tema do post de ontem, mais cinco imagens dos Ressaltos Hiráulicos da Galeria da National Science Foundation:

A three-leaf clover-shaped hydraulic jump.

Ressalto Hidráulico no formato de Trevo de três folhas. Crédito: Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT

A four-leaf clover-shaped hydraulic jump.

Ressalto hidráulico no formato de um trevo de quatro folhas. Crédito: Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT

A bowtie-shaped hydraulic jump.

Ressalto hidráulico no formato de laço de gravata. Crédito: Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT

A butterfly-shaped hydraulic jump.

Ressalto hidráulico no formato de borboleta. Crédito: Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT

A cat's-eye-shaped hydraulic jump.

Ressalto hidráulico no formato de olha de gato. Crédito: Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT


An eight-sided star-shaped hydraulic jump.

Ressalto hidráulico no formato de uma estrela de oito pontas. Crédito: Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT.



Ressaltos Hidráulicos Poligonais

Da Galeria Multimedia da Fundação Nacional de Ciências (NSF)

Quando um líquido em queda colide com uma superfície plana, o líquido se espalha radialmente até atingir uma distância crítica, ponto no qual sua profundidade aumenta. Esse súbito aumento na profundidade é conhecido como ressalto hidráulico. Normalmente se produz um ressalto circular, porém, se o líquido for espessado – com um glicerol (um tipo de açúcar), por exemplo – pode haver uma quebra da simetria e a formação de um ressalto em formato poligonal ou em forma de trevo.

Além dos formatos de trevo e poligonais, pesquisadores descobriram uma nova classe de ressaltos persistentes assimétricos que incluem estruturas que se parecem com olhos de gato, trevos de três e quatro folhas, laços de gravata e borboletas. Os pesquisadores realizaram um estudo dos parâmetros envolvidos que revela a dependência da estrutura do ressalto dos parâmetros existentes.

Essa pesquisa foi realizada pelo Laboratório de Dinâmica de Fluidos do MIT. John
Bush, professor de matemática aplicada no MIT, um detentor de um prêmio do programa Faculty Early Career Development (CAREER)
da NSF, é o diretor do laboratório. O trabalho foi realizado por Jeff
Aristoff (atualmente em Princeton), na época financiado pela NSF. Para conhecer mais do trabalho do Dr. Bush sobre dinâmica dos fluidos, visite sua página aqui.

A three-sided polygonal-shaped jump.

Um ressalto poligonal com três faces. Crédito: Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT




A four-sided polygonal-shaped jump.
Outro ressalto poligonal com quatro faces. Crédito: Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT

A five-sided polygonal-shaped hydraulic jump.

Um ressalto poligonal de cinco lados..Crédito: Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT


A five-sided polygonal-shaped hydraulic jump.

Ressalto poligonal com cinco faces. Crédito: Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT

“Por dentro da ciência” do Instituto Americano de Física (11/12/09)

Estratégias Psicológicas no eBay

11 de dezembro de 2009

Por Devin Powell
Inside Science News Service

WASHINGTON (ISNS) – Faz tempo que os psicólogos sabem que, quando duas pessoas barganham sobre um preço, é mais compensador para quem vende começar com um preço alto.

O primeiro preço oferecido é o que os psicólogos chamam de “âncora”, um número que pode influenciar decisivamente nossas decisões em um ou outro sentido. Quando ancorado a um preço inicial mais baixo, um comprador fica disposto a pagar menos no fim das negociações.

No entanto, uma pesquisa recente indica que as pessoas que leiloam seus bens no eBay devem adotar a posição contrária quando forem negociar. Dados extraídos de leilões de tudo, desde câmeras digitais, passando por DVDs e tapetes persas, até camisas havaianas, revelam que um preço inicial menor tende a levar a preços finais maiores – conforme o resultado de uma pesquisa publicada na última edição de Current Directions in Psychological Science.

Quando grupos de pessoas participam de um leilão, um preço inicial menor tende a atrair o interesse de mais competidores. Isso cria uma mentalidade de rebanho que sobrepuja quaisquer efeitos de âncora e eleva os preços, de acordo com Adam Galinsky da Northwestern University em Evanston, Illinois.

O número de ofertas que um item recebeu tende a ser erradamente interpretado como um sinal de que ele é mais valioso. Competidores em potencial tem uma tendência maior em participar de um leilão que tenha começado por baixo e atraído mais lances, do que de um leilão que tenha começado por cima e atraído poucos lances – mesmo que o preço final seja exatamente o mesmo.

Na medida em que o preço sobre, os competidores que entraram no início – e que já gastaram algum tempo e energia em fazer lances – tendem a permanecer. E eles ajudam a elevar os preços.

A ciência apoia a recomendação oficial do website eBay aos vendedores: “Muitos vendedores fazem suas ofertas no formato de leilão aberto, descobrem que estabelecer um preço inicial baixo, sem reservas, aumenta muito o número de lances e aumenta o preço final de venda”.

Porém Galinsky alerta que os compradores que estejam cientes dessa armadilha psicológica também podem evitá-la.

 “Na média, o melhor é ficar longe de leilões muito concorridos”, afirma ele.


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ISNS: “Sugando para sobreviver”

Livremente traduzido de: Sucking Up To Survive

Da capilaridade a línguas em forma de canudo que atuam como sifão, mosquitos, beija-flores e borboletas empregam uma sofisticada mecânica para sugar os líquidos com nutrientes

9, de dezembro de 2009

Por Phillip F. Schewe e Devin Powell

Inside Science News Service

Hummingbird

Imagem ampliada
Um beija-flor sugando néctar.
Crédito: www.fnal.gov | Leticia Shaddix

WASHINGTON
(ISNS) — Se encolhermos um ser humano até o tamanho de um inseto, ele não vai mais conseguir chupar limonada por um canudinho. As forças que mantém o líquido junto seriam simplesmente grandes demais para serem vencidas nessa escala microscópica.

Várias das menores criaturas na natureza exibem dispositivos anatômicos especiais que lhes permitem sugar o líquido necessário a sua alimentação. Outros exercem quase nenhuma pressão, empregando sifões que extraem o fluido com um mínimo de esforço. Durante um recente congresso sobre dinâmica de fluidos, os cientistas identificaram vários animais que dependem inteiramente da ligeira diferença de pressão dos sifões para transferir os líquidos – sua principal fonte de alimentos – para dentro de seus corpos.

DENTRO DA CABEÇA DE UM MOSQUITO

Quando um mosquito pica sua pele, é sempre uma fêmea adulta que está causando o incômodo. As fêmeas de mosquito precisam das proteínas e do ferro encontrados no sangue para produzir ovos e são capazes de extrair mais do que três vezes seu próprio peso original em sangue.

Sang Joon Lee, da Universidade Pohang de Ciência e Tecnologia na Coréia do Sul, relatou que esse processo de alimentação se dá em quatro fases. Primeiro, a mosquito pousa e insere seu estilete em forma de baioneta em sua vítima. Então, ela estabelece a melhor profundidade de penetração e, depois, começa a sugar. Finalmente, a mosquito se ergue sobre as patas dianteiras, extraindo o estilete.

Alguns poucos estudos teóricos sobre essa sequência tinham sido feitos anteriormente, mas faltavam informações detalhadas sobre exatamente como o sangue flui da vítima para a mosquito. O estudo de Lee examinou o interior da cabeça do mosquito para medir exatamente o fluxo produzido por dois conjuntos de bombas alternativas que se movimentam em vai-e-vem, tal como o ritmo de um coração de um mamífero. Lee foi o primeiro a dar um sumário dessa ação coordenada que maximiza a força de sucção e regula o movimento do sangue para dentro do trato digestivo do inseto.  

A LÍNGUA ORIGAMI DO BEIJA-FLOR

Os movimentos extremamente rápidos e a capacidade de voo pairado de um beija-flor são uma grande carga sobre seu metabolismo. John Bush do Massachusetts Institute of Technology em Cambridge, Massachusetts, afirma que o elemento crucial do sistema de coleta de néctar do beija-flor é sua língua. O tamanho médio da língua de um beija-flor é um pouco menor do que uma polegada, o que é o dobro do comprimento do bico. 

Quando mergulhada em néctar, a língua se enrola em um formato de canudo cilíndrico que funciona como um sifão. O néctar sobe rapidamente pela coluna por ação capilar – o mesmo fenômeno que faz uma toalha de papel absorver um líquido – permitindo que o beija-flor encha sua língua até 20 vezes por segundo. Após cada mergulho, o néctar é liberado pela língua e engolido.

Os modelos de computador de Bush, o primeiro a analisar a mecânica desse processo em detalhes, revelaram que dobrar a língua como uma espécie de “origami capilar” exige muito pouco esforço por parte do beija-flor. A língua se dobra devido a forças de tensão superficial que montam automaticamente o sifão.

Segundo Bush: “A maior parte das estratégias para beber na natureza tem, ou eventualmente terão, similares industriais”.

BORBOLETAS E TOALHAS DE PAPEL

A tromba de uma borboleta se parece com um canudo – longo, fino e usado para sugar – mas funciona mais como uma toalha de papel, de acordo com Konstantin Kornev da Universidade Clemson.  Ele espera ser capaz de tomar emprestado o truque desse pedaço da anatomia do inseto para criar pequenas sondas capazes de retirar amostras de fluidos dentro de células.

No mundo em pequena escala de uma borboleta, os líquidos parecem mais espessos e resistentes à sucção. O alimento do inseto – água, fluidos animais, sucos de frutas – têm viscosidades extremamente variadas. Seriam necessárias enormes pressões para movimentar os líquidos, se os insetos dependessem de um sistema de bombas para se alimentar.

“Nenhuma bomba suportaria esse tipo de pressão”, afirma Kornev. “O líquido ferveria espontaneamente”.

As descobertas de Kornev indicam que, em lugar de bombear, as borboletas sugam o líquido para cima usando a capilaridade. A tromba se parece com uma toalha de papel enrolada, com pequenos sulcos que puxam para cima o líquido ao longo das bordas, carregando consigo a gota de líquido por dentro do meio do tubo.

Kornev recebeu recentemente uma verba da Fundação Nacional de Ciências para desenvolver sondas artificiais feitas de nano-fibras que empregam um sistema similar para extrair o líquido viscoso que há dentro das células e examinar seu conteúdo.


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O “ponto quente” por baixo do Hawaii






Livremente traduzido aqui: Scientists Locate Deep Origins of “Hawaiian Hotspot”

Sismógrafos no fundo do mar abrem uma janela sobre o manto da Terra por baixo das ilhas do Hawaii

Image showing the topography of the Hawaiian Islands in 3-D.

Topografia do arquipélago do Hawaii em 3D.
Crédito e imagem ampliada

3 de dezembro de 2009

As Ilhas do Hawaii são uma das principais regiões vulcânicas da Terra, mas suas origens permaneciam envolvidas em mistério.

Ainda estava em debate uma teoria, proposta a 40 anos atrás, que propunha que os “pontos quentes” no meio das placas tectônicas, tais como o Hawaii, são gerados por plumas de lava ascendentes, vindas da base do manto inferior da Terra.

Photo showing lava splattering near the coastal entry of Kilauea.

A lava se espalha próxima do acesso costeiro para o Kilauea.
Crédito e imagem ampliada

Cecily Wolfe, uma geóloga da Escola Mânoa de Ciências e Tecnologia dos Oceanos e da Terrai da Universidade do Hawai‘i, e uma equipe multi-institucional de cientistas resolveu por a teoria à prova. 

Os resultados dessa pesquisa serão publicados na edição desta semana da Science.

A disposição de uma grande rede de sismógrafos no fundo do mar no Hawai‘i, feita por uma expedição financiada pela NSF, chamada Plume-Lithosphere Undersea Melt Experiment (PLUME), abriu uma janela nas profundezas da Terra.

Photo of smooth, unbroken pahoehoe at Kilauea.

Um tipo de fluxo de lava chamado pahoehoe – uma lava lisa e sem quebras – no Kilauea.
Crédito e imagem ampliada

A PLUME permitiu aos cientistas obter a melhor imagem, até agora, de uma pluma do manto que tem origem no manto inferior e revelou as profundas raízes do Hawai‘i.

Robert Detrick, diretor da Divisão de Ciências da Terra da NSF e um co-autor do artigo, diz: “A hipótese de que pontos quentes tais como o Hawaii se originam de plumas do manto é um dos tópicos mais antigos e controversos em geologia”. Detrick conduziu a pesquisa quando trabalhava no Instituto Oceanográfico Woods Hole.

“Este experimento pioneiro que combina grande número de sismógrafos de banda larga no fundo do mar com instrumentos em terra, forneceu o indício mais persuasiva até hoje da existência de uma pluma de manto que se estende pelo manto inferior por baixo do Hawaii”.

Aerial photo of Puu Oo cinder-and-spatter cone on the east rift zone of Kilauea.

Fotografia aérea do cone de cinzas e entulho de Puu Oo na zona de encosta leste do Kilauea.
Crédito e imagem ampliada

O projeto envolveu quatro cruzeiros de pesquisa oceanográfica para instalar e recuperar os sismógrafos de fundo do mar em 73 locais, liderados por Gabi Laske da Instituição Oceanográfica Scripps e John Collins do Instituto Oceanográfico Woods Hole.

Enquanto isso, Sean Solomon do Instituto Carnegie de Ciências instalava uma rede paralela de sismógrafos terrestres nas principais ilhas do Hawai’i.

A enorme rede no fundo do mar, cobrindo 1.000 km,  forneceu dados sem precedentes acerca de uma região oceânica remota. Os sismógrafos foram usados para registrar as ondas sísmicas transversais oriundas de grandes terremotos (magnitude maior que 5,5) pelo mundo.

Photo showing a lava skylight at Kilauea.

Foto de uma “clarabóia de lava” em um tubo de lava no Kilauea.
Crédito e imagem ampliada

Essa informação foi usada para estabelecer se as ondas sísmicas viajam mais lentamente através da rocha quente quando passam por baixo do Hawai‘i. A combinação dos dados dos tempos de propagação das ondas dos terremotos registrados em muitos sismógrafos permitiu que Wolfe e seus colegas construissem uma sofisticada imagem em 3D do manto sob o Hawai’i.

No manto superior, as Ilhas do Hawai’i apresentam ondas transversais de baixa velocidade, ligadas a um material mais quente do que a média vindo de uma pluma ascendente.

Photo of an ocean-bottom seismometer package.

Um pacote de sismógrafo de fundo do mar: verde = sismógrafo, amarelo = sistema de aquisição de dados.
Créditos e imagem ampliada

As baixas velocidades continuam até abaixo na zona de transição da Terra, em profundidades de 410 a 660 km, e se estendem até mais fundo para o manto inferior da Terra até ao menos 1.500 km de profundidade.

A localização das Ilhas do Hawai’i no meio do Oceano Pacífico prejudicou os esforços anteriores para determinar sua estrutura profunda. A instalação de sismógrafos, limitada aos locais em terra nas ilhas, não fornecia uma cobertura suficiente para um imageamento de alta resolução e o Hawai’i também é distante da zona de terremotos mais ativa no Cinturão do Pacífico.

Photo showing the components of the seismometer acquisition packages on the deck.

Componentes dos pacotes de aquisição de dados sismográficos sobre o convés.
Crédito e imagem ampliada

Por causa disso, os cientistas se voltaram para uma abordagem marítima, um maior desafio tecnológico, com a colocação de instrumentos de medição temporários no fundo do mar para registrar as ondas sísmicas..

Os resultados do projeto fornecem uma forte argumentação em favor da existência de uma pluma profunda no manto, o que tem implicações não só para o Hawai’i, mas também para como funciona a convecção na Terra sólida, a composição da Terra, na medida em que a profundidade cresce e a evolução do interior da Terra.

Cover of December 4 issue of Science

As descobertas dos pesquisadores serão publicadas na edição de 4 de dezembro da Science.
Crédito e imagem ampliada

“Essa experiência foi inicialmente concebida por nossa equipe há uma década”, diz Wolfe. “Os resultados compensaram a demora e excederam todas as nossas expectativas. O sucesso de uma experiência tão ambiciosa no fundo do mar é uma realização tecnológica por si só e sinaliza uma nova era no campo da sismologia marinha”.

E a questão dos pontos quentes e das plumas do manto foi resolvida enfim?

Segundo Solomon, “isso é um forte indício em favor do modelo da pluma”.


“Por dentro da ciência” do Instituto Americano de Física (03/12/09)

Assassinatos e Mortes em Acidentes de Trânsito Guardam Correlação

3 de dezembro de 2009
Por Devin Powell
Inside Science News Service

WASHINGTON (ISNS) — Se você quiser saber quantas pessoas são mortas em acidentes de trânsito em um estado dos EUA em particular, dê uma olhada nas prisões. As regiões com as maiores taxas de homicídios tendem a apresentar um número maior de vítimas do trânsito, segundo uma nova análise de dados do governo.

Um estudo, publicado no periódico científico Traffic Injury Prevention
descobriu que a taxa de homicídios de um estado servia melhor para prever o número de vítimas do trânsito do que outros nove fatores bem conhecidos – inclusive os índices de uso de cinto de segurança ou de direção sob efeito do álcool.

Michael Sivak, um psicólogo do Instituto de Pesquisas sobre Transportes da Universidade de MIchigan em Ann Arbor, diz que isso não se deve a um número maior de homicidas ao volante ou que um número maior de motoristas esteja usando seus veículos como armas letais. A explicação que ele sugere é que certas populações são mais violentas e agressivas do que outras e que essa agressividade leva tanto à direção perigosa, como a uma taxa de homicídios maior. 

“Esta descoberta é consistente com a ideia de que aspectos sociais das interações entre as pessoas desempenham um papel importante na segurança do tráfego”, declara Sivak.

Os dados se somam aos de um estudo anterior com base em dados do censo de 1977 e 1978 que também encontrou uma conexão entre homicídios e vítimas do trânsito.


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