“Por dentro da ciência” do Instituto Americano de Física (15/10/09)
15 de outubro de 2009
Por Jim Dawson
Inside Science News Service
EU PERGUNTEI: EM QUE VOLUME ESTÁ SEU iPOD!?
WASHINGTON (ISNS) — Depois de pedir a um grupo de estudantes secundaristas para ouvir o rock “Summer of 69” de Brian Adams em seus iPods ou outros aparelhos pessoais de som, os pesquisadores da Universidade do Sul do Mississippi em Hattiesburg verificaram o volume dos aparelhos e descobriram de cerca de 55% dos secundaristas atuais podem vir a sofrer perdas permanentes na audição.
Em um artigo a ser apresentado no próximo encontro da Sociedade de Acústica da América, os pesquisadores afirmam que 57% dos estudantes ajustou seus players em volume “muito alto“ (mais do que 85 decibéis). Vinte e seis por cento ajustaram seus aparelhos para níveis “altos”, entre 70 e 85 decibéis, e apenas 19% escutavam em volumes moderados, abaixo de 70 decibéis.
“Nenhum dos examinados apresentou perda de audição significativa”, disseram os pesquisadores acerca dos 31 estudantes testados, “mas se deve observar que esses indivíduos possuem [aparelhos de som pessoais] a menos de três anos e, portanto, ainda não sofreram uma exposição suficiente para causar perdas de audição permanentes”.
Os pesquisadores observam que qualquer coisa acima de 85 decibéis por mais de 8 horas é considerado perigoso. Quando se permitia aos estudantes escolherem as próprias músicas, o rock era tocado em até 107 decibéis, enquanto que o rap chegava a100 db. Os volumes médios mais altos, no entanto, foram os usados pelos estudantes que ouviam música pop [88db] e country [89db].
UM HOMEM PODE FALAR COMO UMA MULHER?
Quando os homens tentam imitar a voz de uma mulher, tipicamente elevam suas vozes a um timbre mais alto e, no fim, acabam soando como um homem imitando uma mulher. Na verdade, treinar um homem para “soar” como uma mulher é tremendamente difícil e não tem muito a ver com o timbre, de acordo com um artigo de James Dembowski, pesquisador na Universidade Texas Tech em San
Antonio. “Embora seja verdade que as mulheres tendem a ter vozes mais agudas do que os homens, para uma mulher soar feminina é preciso bem mais”, diz Dembowski em uma versão popular de seu artigo bem mais técnico que será apresentado no encontro da Sociedade Acústica da América em San Antonio, Texas.
O trabalho de Dembowski se baseia em um estudo de um caso de mudança de sexo de masculino para feminino. “Depois do tratamento hormonal e do procedimento cirúrgico, ela veio à clínica interessada em desenvolver uma voz mais feminina”, relata o cientista. Ele descobriu que a mulher, identificada como Srta. J., falava muito depressa, enquanto algumas pesquisas mostravam que as mulheres tendem a falar mais devagar do que os homens
Durante seis meses, uma equipe de pesquisadores diminuiu o ritmo de sua fala, abrandou o “rosnado” – um som gutural produzido pelos homens quando deixam o timbre cair no fim de uma frase – e trabalharam sobre os padrões de ênfase da Srta. J. Dembowski diz que os homens enfatizam os sons variando o volume das palavras que falam, enquanto as mulheres o fazem mudando o timbre ou melodia.
Mulheres que mudam de sexo não encontram o mesmo grau de dificuldade, porque a terapia hormonal faz com que a voz fique mais grave. A voz não muda na transição de homem para mulher, segundo ele. Será, então, possível ensinar a um macho biológico a soar como mulher de maneira convincente?
“Sim, mas dá um enorme trabalho”, conclui Dembowski.
AS BALEIAS TRAVAM CONVERSAS POLIDAS
Os cientistas estão começando a serem capazes de identificar individualmente as baleias, com base no padrão único dos cliques que elas produzem para se comunicarem com as outras baleias, e uma extensão dessa pesquisa descobriu que as baleias, quando estão em grupo, parecem variam os intervalos desses cliques para evitarem que uma interrompa a outra.
Natalia Sidorovskaia, da
Universidade de Louisiana em Lafayette, se pergunta em um artigo: “Um dos aspectos intrigantes da identificação individual é o estudo da comunicação social e das boas maneiras acústicas, ou seja: as baleias são boas ouvintes, ou uma interrompe a outra?”
Para estudar os cliques das baleias, que são rápidos e aparentemente confusos quando se sobrepõem, o grupo de pesquisa de Sidorovskaia desenvolveu ferramentas para descobrir os ritmos dos cliques de cachalotes e baleias-bicudas, e associar estes com os indivíduos. A conclusão, que vai ser apresentada na próxima semana no encontro da Sociedade Acústica da América em San Antonio, Texas, foi que “as baleias são ouvintes educadas: não interrompem uma à outra”.
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.
C
Contatos: InsideScience@aip.org.
Alice vai te mandar para o espaço!
[ Livremente traduzido de: New aluminum-water rocket propellant promising for future space missions ]
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WEST LAFAYETTE, Ind. – Pesquisadores estão desenvolvendo um novo propelente de foguetes feito de uma mistura congelada de água e pó de “alumínio em nano-escala” que polui o meio ambiente menos do que os propelentes convencionais, e que pode ser fabricado na Lua, em Marte e outros corpos celestes que tenham água.
O propelente de gelo-com-alumínio (aluminum-ice, ou ALICE), pode ser usado para lançar foguetes em órbita ou para missões espaciais de longas distâncias, assim como gerar hidrogênio para células de combustível, afirma Steven Son, professor associado de engenharia mecânica na Universidade Purdue.
Purdue está trabalhando em conjunto com a NASA, o Escritório da Força Aérea para Pesquisa Científica e a Universidade do Estado da Pennsylvania para desenvolver ALICE, que foi usado neste ano para lançar um foguete de 2,70 m (9 pés). O foguete alcançou uma altitude de 430 m (1.300 pés) sobre as fazendas Scholer da Purdue, a cerca de 20 km do campus.
Son declarou: “Trata-se de uma prova de conceito. Ele pode ser melhorado e transformado em um propelente prático. Teoricamente, também poderia ser fabricado em lugares distantes, tais como a Lua ou Marte, em vez de ser levado para lá com altos custos”.
As descobertas feitas por sondas espaciais indicam a presença de água em Marte e na Lua, bem como é possível a existência de água em asteróides, outras luas e outros corpos do espaço, segundo Son, que também é professor associado convidado de aeronáutica e astronáuitca.
O diminuto tamanho das partículas de alumínio, que têm um diâmetro de cerca de 80
nanômetros (bilionésimos de metro), é a chave para o desempenho do propelente. As nano-partículas queimam mais depressa do que partículas maiores e permitem um melhor controle da reação e do empuxo do foguete, explica Timothée Pourpoint, professor pesquisador associado da Escola de Aeronáutica e Astronáutica.
Poutpoint prossegue:”Esse propelente é considerado ‘verde’, uma vez que produz essencialmente gás de hidrogênio e óxido de alumínio. Em constraste, cada voo do ônibus espacial consome cerca de 773 toneladas do oxidante perclorato de amônia nos foguetes auxiliares de combustível sólido. Cada um dos exaustores produz imediatamente cerca de 230 toneladas de ácido clorídrico em cada voo”.
O ALICE fornece o empuxo através de uma reação química entre a água e o alumínio. Quando o alumínio entra em ignição, as moléculas de água fornecem o oxigênio e o hidrogênio para alimentar a combustão até que todo o pó seja consumido.
“O ALICE pode, algum dia, substituir alguns propelentes sólidos ou líquidos e, quando for aperfeiçoado, pode conseguir um desempenho melhor do que os propelentes convencionais”, diz
Pourpoint. “Ele é tmabém extremamente seguro enquanto congelado porque é difícil de entrar em ignição por acidente”.
Son acrescenta que as pesquisas estão ajudando a treinar uma nova geração de engenheiros nas universidades, na indústria, para a
NASA e os militares. Mais de uma dúzia de estudantes de pós-graduação trabalharam no projeto. Ele diz que “é pouco comum para os estudantes conseguir esse tipo de treinamento completo e avançado – desde os conceitos científicos básicos até um veículo de lançamento, testado e lançado. Isso cobre todo o espectro”.
As descobertas da pesquisa foram detalhados em artigos técnicos apresentados neste verão (Hemisfério Norte) durante uma conferência do Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica. Os artigos serão publicados no ano que vem, nos anais da conferência.
Na Universidade Penn State os estudos são supervisionados pelo professor de engenharia mecânica Richard Yetter e o professor assistente Grant Risha.
A parte da pesquisa da Purdue tem sua base no Laboratório Maurice J.
Zucrow da Universidade, onde os pesquisadores criaram uma célula de testes e uma sala de controle para os testes do foguete. O local de lançamento do foguete foi a instalação mantida pela Escola de Medicina Veterinária da Purdue. Purpoint observa: “Um local de lançamento perto do campus facilitou enormemente este projeto”.
Outros pesquisadores já tinham usado partículas de alumínio em propelentes, mas usualmente se tratava de partículas maiores, da ordem de mícrons, enquanto que o novo propelente contém apenas nano-partículas.
Os fabricantes apenderam, na década passada, a fazer nano-partículas de alumínio de melhor qualidade do que no passado. O propelente precisa estar congelado por dois motivos: precisa estar sólido para permanecer intacto enquanto sujeitado às forças do lançamento, e para assegurar que ele não comece a reagir lentamente antes de ser usado.
Tendo inicialmente a forma de uma pasta, o propelente é inserido em um molde cilíndrico com uma haste de metal através do eixo central. Depois que é congelado, se remove a haste, deixando uma cavidade no eixo central do cilindro de propelente sólido. Um pequeno motor de foguete é aceso, enviando gases quentes pelo orifício centrasl, fazendo com que o ALICE queime de maneira uniforme.
“Este é essencialmente o mesmo procedimento básico usado nos foguetes auxiliares de combustível sólido do ônubus espacial”, explica Son. “Um acendedor elétrico causa a ignição de um pequeno motor que, por sua vez, acende um motor maior”.
O trabalho futuro vai se focalizar no aperfeiçoamento do propelente e pode, também, explorar a possibilidade de criar um propelente em gel que empregue as nano-patículas. Um tal gel se comportaria como um combuistível líquido, tornando possível variar a taxa de admissão na câmara de combustão, para acelerar e descelerar o motor, e aumentar o alcance do veículo.
Um propelente em gel também poderia ser misturado com materiais contendo maiores quantidades de hidrogênio, que poderia ser usado para células de combustível de hidrogênio, além de motores de foguetes, acrescenta Son.
Veja o vídeo do teste do foguete:
http://www.youtube.com/watch?v=-b7siH1Ausc
Oh, não!… Monopolos magnéticos de novo!…
(Calma! Não são monopolos magnéticos de verdade! Mas são muito parecidos…)
National Institute of Standards and Technology (NIST)
Primos em larga-escala dos elusivos “monopolos magnéticos” descobertos pelo NIST
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Qualquer criança pode dizer que um magneto tem um polo “norte” e um polo “sul’, e que, se você quebrá-lo em duas partes, você invariavelmente ficará com dois magnetos menores, cada um com dois polos, um norte e um sul. No entanto, os cientistas passaram a maior parte das últimas oito décadas tentando encontrar um magneto com um só polo. Uma equipe do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (National Institute of
Standards and Technology = NIST) descobriu um.*
Em1931, Paul
Dirac, um dos “astros do rock” do mundo da física, fez o vaticínio surpreendente de que deveriam existir “monopolos magnéticos”, ou seja, partículas com apenas um polo (norte ou sul). Ele chegou a esta conclusão a partir do exame de um famoso conjunto de equações que explicam o relacionamento entre a eletricidade e o magnetismo. As equações de Maxwell se aplicam a velhas conhecidas partículas monopolares elétricas, tais como os elétrons de carga negativa e os prótons de carga positiva, porém, não obstante as previsão de Dirac, ninguém jamais encontrou as benditas partículas com um único polo magnético.
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Agora, uma equipe de pesquisas que trabalha no Centro de Pesquisas de Nêutrons do NIST (NIST’s Center for Neutron Research = NCNR), liderado por Hiroaki Kadowaki da Universidade Metropolitana de Tokio, encontrou o melhor sucedâneo. Criando um composto que, sob certas condições, forma grandes monopolos do tamanho de uma molécula que se comportam exatamente como as partículas previstas deveriam se comportar, a equipe descobriu uma maneira de estudar os monopolos magnéticos em laboratório, não apenas no quadro-negro. (Outra equipe de pesquisas, em trabalho paralelo, publicou descobertas semelhantes na Science no mês passado.**)
“Essas não são as partículas de monopolos magnéticos previstas por Dirac — as nossas são, em comparação, grandes demais — mas se comportam como os verdadeiros em todas as formas”, afirma Jeff Lynn, um físico do
NIST. “Suas propriedades nos permitirão testar como as partículas de monopolos teóricas devem se comportar e interagir”.
A equipe criou seus monopolos em um composto feito de oxigênio, titânio e disprósio que, quando resfriado até próximo do zero absoluto, forma o que os cientistas chamam de “gelo de spin”. O material se congela em cristais de quatro faces (uma pirâmide com uma base triangular [NT: popularmente conhecida como “tetraedro”… não necessariamente regular]) e a orientação magnética, ou “spin”, dos íons em cada um dos vértices ficam equilibrados — dois apontam para dentro e dois para fora. Usando feixes de nêutrons no NCNR, a equipe descobriu que podia desviar para o lado um dos spins, de forma a que três apontassem para dentro e um para fora, “criando um monopolo, ou ao menos seu equivalente matemático”, segundo Lynn.
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 FIGURA: Monopolos Magnéticos são criadosquando o spin de um íon em um vértice de um cristal de gelo de spin é invertido, criando um monopolo (a esfera em vermelho) e o monopolo adjacente (esfera em azul) |
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Como cada pirâmide de cristal partilha seus vértices com as pirâmides adjacentes, inverter o spin de um vértice cria um “anti-monopolo” na pirâmide seguinte. A equipe criou pares monopolo-anti-monopolo repetidamente em um pedaço relativamente grande de gelo de spin, permitindo que eles confirmassem a existência dos monopolos através de técnicas avançadas de imageamento, tais como o espalhamento de nêutrons.
Embora as descobertas não digam à equipe onde no universo podem ser encontradas as fugidias partículas de monopolos magnéticos de Dirac, Lynn declara que o exame do gelo de spin permitirá aos cientistas testar algumas previsões acerca dos monopolo: “As equações de Maxwell indicam que esses monopolos devem obedecer à Lei de Coulomb, o que indica que sua interação deve enfraquecer à medida em que a distância entre eles aumenta. Usando cristais de gelo de spin, podemos testar ideias como essa”.
* H. Kadowaki, N. Doi, Y. Aoki, Y. Tabata, T.J. Sato, J.W. Lynn,
K. Matsuhira e Z. Hiroi. Observation of magnetic monopoles in spin
ice. Journal of the Physical Society of Japan,78, nº. 10, 13 Out. 2009. (A equipe apresentou pela primeira vez suas descobertas na Conferência Internacional sobre Espalhamento de Nêutrons em maio de 2009.)
** D. J. P. Morris, et al. Dirac strings and magnetic monopoles in spin ice Dy2Ti2O7. Science, publicado online em 3 Set 2009.
Viagem ao fundo do mar
Livremente traduzido de: A New Look Beneath the Waves: Ocean Observatories Initiative Gets Underway
A Fundação Nacional de Ciências (NSF) e o Consórcio para a Liderança Oceânica (Consortium for Ocean Leadership) assinam acordo de cooperação para criar uma vasta rede de observatórios submarinos
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Posicionamento geográfico dos observatórios previstos pela Iniciativa dos Observatórios Oceânicos (OOI). |
5 de outubro de 2009
A Fundação Nacional de Ciências (National
Science Foundation = NSF) e o Consórcio para a Liderança Oceânica (Consortium for Ocean Leadership = COL) firmaram um acordo de cooperação para a construção e o início da operação da Iniciativa dos Observatórios Oceânicos (Ocean Observatories Initiative = OOI), para proporcionar aos cientistas condições de observação dos mares sem precedentes.
A OOI proporcionará uma rede de sensores submarinos para a observação de complexos processos oceânicos, tais como variabilidade em função do clima, circulação oceânica e acidificação dos oceanos em várias áreas costeiras, em alto mar e no fundo do mar.
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Como parte da OOI, será construida uma rede de boias de fundeio para a contínua coleta de dados. |
O contínuo fluxo de dados de centenas de sensores da OOI será integrado por uma sofisticada rede de processamento de dados e ficará livremente disponível para cientistas, responsáveis por políticas, estudantes e o público em geral.
Arden L. Bement, Jr., diretor da NSF, declarou: “Por meio do
Recovery Act [NT: o pacote de estímulo à economia de Barack Obama], vamos por pessoas para trabalhar hoje, a fim de encontrar as respostas para alguns dos principais desafios científicos e ambientais com que nos defrontamos”.
E explica: “Os oceanos governam um incrível leque de fenômenos naturais, inclusive nosso clima, e tem impacto direto sobre a sociedade em milhares de formas. Novos enfoques são cruciais para nossa compreensão das mudanças que estão em curso nos oceanos do mundo. A OOI vai instalar as tecnologias mais recentes nos lugares onde elas possam melhor servir aos cientistas, criadores de políticas e o público em geral”.
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Um nodo regional da OOI ficará localizado na Cordilheira submarina Axial na Placa de Juan de Fuca. |
E Julie Morris, diretora de divisão para ciências oceânicas da NSF, acrescenta: “Levar um grande projeto para a fase de construção requer um planejamento rigoroso. A notável cooperação da equipe da OOI está traduzindo um sonho longamente acalentado em uma nova realidade para a comunidade de pesquisas oceânicas”.
As ferramentas avançadas para sensoreamento e pesquisas ocânicas são um avanço significativo sobre as antigas técnicas. Veículos autônomos e de controle remoto vão mais fundo e operam por mais tempo do que os submarinos. Os coletores submarinos de amostras realizam em minutos o que levava horas para fazer em laboratório. Os cabos de telecomunicações ligam os locais dos experimentos diretamente a computadores nos escritórios de pesquisa em terra. No alto mar, os satélites coletam os dados de boias a velocidades sempre crescentes.
Situadas em áreas críticas dos oceanos, costeiras e de alto mar, as instalações da
OOI vão mudar radicalmente a taxa e a escala da coleta de dados dos oceanos. O observatório em rede poderá se focalizar em questões científicas a nível globar, regional e costeiro, assim como poderá servir como base de operações para novos tipos de instrumentos e veículos autônomos.
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Ilustração de um sistema regional de boias de fundeio que será usado pela OOI. |
Robert Gagosian, presidente e CEO do COL, declara: “A OOI é uma oportunidade sem precedentes, assim como um enfoque totalmente novo, para o avanço de nossa compreensão sobre como os oceanos funcionam e interagem com a atmosfera e a terra firma. Ela vai permitir aos cientistas responder questões complexas – questões sobre as quais, há poucos anos, só se podia sonhar — acerca da saúde futura de nosso planeta, tais como o papel dos oceanos nas mudanças climáticas. É instigante ser parte desse enorme passo adiante nas ciências oceânicas”.
A fase de cosntrução, com pouco mais de cinco anos de duração, será inicialmente financiada com verbas do American Recovery and Reinvestment Act
(ARRA) de 2009 e começa neste mês.
As verbas do primeiro ano do Acordo de Cooperação vão financiar várias atividades de construção, inclusive o projeto executivo e a construção de protótipos dos componentes costeiros e oceânicos (dipositivos de fundeio, boias e sensores), licitação do contrato do cabeamento submarino primário, término da construção de uma estação terrestre de energia e processamento de dados e o desenvolvimento do software para a interface dos sensores com a rede.
As verbas nos anos subsequente servirão para a implementação dos sistemas costeiros, de alto mar e do fundo do mar, sendo que os primeiros dados deverão ser produzidos no início de 2013, até o completo funcionamento do sistema em 2015.
A OOI é gerenciada e coordenada a partir do Escritório do Projeto OOI no Consórcio para a Liderança Oceânica em Washington, D.C., sendo três as principais organizações responsáveis pela construção dos componentes da rede:
- A Instituição Oceanográfica Woods Hole (Woods Hole Oceanographic Institution = WHOI) e seus parceiros, Universidade do Estado do Oregon e a Instituição Scripps de Oceanografia (Scripps Institution of Oceanography), responsáveis pelos dispositivos de fundeio costais e globais e seus veículos autônomos associados. A companhia Raytheon também é parceira da WHOI e fornece gerenciamento de projetos e apoio de engenharia de sistemas.
- A Universidade de Washington é responsável pelos sistemas de cabeamento no fundo do mar e pelos dispositivos de fundeio na placa tectônica Juan de Fuca.
- A infraestrutura cibernética da OOI será implementada pela Universidade da California em San Diego.
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Diagrama da infraestrutura cibernética da Iniciativa dos Observatórios Oceânicos. |
Em 2010 o programa acrescentará uma equipe de integração com as escolas e o público, como uma quarta organização responsável pela imp´lementação, que vai tirar vantagem da tecnologia e a visão científico-educacional da OOI.
Tim Cowles, diretor do programa OOI no Consórcio para a Liderança Oceânica, arremata:”Essa parceria representa a realização de mais de uma década de planejamento e trabalho duro de centenas de cientitas oceânicos e reflete o empenho da Fundação Nacional de Ciências com novas abordagens para documentar os processos oceânicos. A equipe do projeto OOI está feliz de desempenhar um papel nesse conjunto sem igual de sistemas de observação. Estamos construindo uma infraestrutura que vai transformar as ciências oceânicas”.
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
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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
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Morenas no Vale do Rio Blanco, Peru, depositadas por uma geleria no entorno do ano de 1810. |
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.
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Morenas em um vale; as tendas do acampamento base estão visíveis no canto inferior direito. |
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.
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Lagoas de barragem formadas por uma morena em um vale no Peru. |
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.
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Uma grande rocha no topo de uma morena no Vale do Rio Blanco. |
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.
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A estudante Jean Taggart de Universidade de New Hampshire extraindo uma amostra de rocha. |
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
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Duas imagens de tempestades no planeta Marte, obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble no fim de junho e início de setembro. |
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.
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Imagens tomadas na descida da sonda Huygens à superfície de Titã (lua de Saturno). |
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.
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Imagem do módulo Phoenix descendo a atmosfera de Marte de para-quedas. |
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.
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Uma simulação global da força dos ventos na superfície de Marte. |
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?…
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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
Concepção artística do Vento Solar atingindo a Terra. |
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.
