Existe água líquida em Marte!… (e dai?…)

Animação que ilustra um sobrevoo das encostas da Cratera Hale, um dos lugares onde os rastros que parecem indicar a presença de água líquida em Marte, foram observados

A NASA anunciou hoje, com grande estardalhaço, ter encontrado fortes indícios da ocorrência de água no estado líquido no nosso vizinho de Sistema Solar, Marte. A imprensa, convocada desde a última sexta feira para uma coletiva onde se prometia algum tipo de “solução para um velho mistério sobre Marte”, já publicou com fanfarras esta notícia. Então, o que realmente podemos tirar de conclusões sobre a bombástica “descoberta” da NASA?

A primeira coisa a considerar é que os exobiólogos vêm falando, há tempos, sobre a tal “Zona Cachinhos Dourados” (“Goldylocks Zone”) – “não muito quente, nem muito frio” – uma faixa de distância entre um planeta e sua estrela-mãe que permitiria a existência de água em estado líquido e, por consequência, de vida (tal como a existente na Terra).

Entretanto, aqui mesmo na Terra, já foram encontrados organismos vivos em ambientes que, se pensava, eram totalmente hostís e inviáveis para a vida. Tais organismos foram chamados de extremófilos. Um dos tipos mais sofisticados de extremófilo é o bastante popular urso d’água, capazes de resistir à exposição prolongada ao espaço exterior em estado de hibernação e “ressuscitarem”. Isso me sugere que a tal “Zona Cachinhos Dourados” deveria ser um pouco extendida, mas… vá lá!…

Um urso d’água seria perfeitamente capaz de sobreviver nas condições que a NASA sugere que existem em Marte (e eu – que sou fã incondicional de Fred Hoyle – adoraria que as sondas terrestres encontrassem alguns ursos d’água em Marte, mas… deixa pra lá!…)

O que, efetivamente, a NASA observou? Do press-release linkado acima, extraímos o seguinte trecho;

Usando um espectrômetro de imageamento no Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), os pesquisadores detectaram as assinaturas de minerais hidratados nas encostas onde se vê rastros misteriosos no Planeta Vermelho. Esses rastros mais escuros parecem brotar e sumir ao longo do tempo. Eles ficam mais escuros e parecem escorrer pelas íngremes encostas durante as estações quentes e então esmaecerem durante as estações mais frias. Eles aparecem em diversos lugares em Marte quando as temperaturas sobem acimade -23°C e desaparecem em temperaturas mais baixas.

Esses rastros de sais hidratados foram identificados como percloratos (uma mistura de perclorato de magnésio, clorato de magnésio e perclorato de sódio, para ser mais exato). E alguns percloratos são conhecidos como anti-congelantes, mantendo a solução deles em estado líquido em temperaturas da ordem de -70°C. Na Terra, são frequentemente encontrados em desertos (onde deixam rastros muito parecidos nas encostas). Ah!… Sim… E – a título de bonus – os percloratos são usados para fazer combustível de foguetes.

Então – a menos que ocorra algum tipo de reação química desconhecido na Terra – é perfeitamente possível que uma salmoura escorra pelas encostas e até que algum tipo de extremófilo viva nelas (e hiberne, tal como um urso d’água, até a próxima estação “quente”).

Mas parece que os homenzinhos verdes não andam por lá…

Sinais distorcidos do GPS ainda servem para alguma coisa


American Geophysical Union

Sinais distorcidos do GPS revelam velocidade dos ventos em um furacão

 IMAGEM: Um piloto da Força Aérea realiza inspeção pré-voo em uma aeronave dos Hurricane Hunters. Aeronaves similares vêm sendo usadas para medir os sinais do GPS refletidos nos oceanos para medir a velocidade do vento.

Clique aqui para mais informações.

WASHINGTON, DC — Os sistemas de GPS servem para muitas coisas, tais como traçar a rota mais curta para sua viagem de automóvel ou para guiar os aviões através dos oceanos. Agora descobriram mais um uso para os sinais distorcidos do GPS que são refletidos por uma tempestade: medir a velocidade dos ventos de um furacão.

Medições precisas das velocidades dos ventos auxiliam os meteorologistas a predizer a intensidade das tempestades e para onde elas estão se dirigindo, explica Stephen Katzberg, um Distinto Pesquisador Associado do Centro de Pesquisas Langley em Hampton, Virgínia, e um dos,líderes do desenvolvimento da nova técnica de GPS. Os experts esperam poder utilizar o novo método de medição em escala global para compreender melhor com se formam as tempestades e o que rege seu comportamento.

A nova técnica pode prover, de maneira econômica, uma visão muito mais extensa das velocidades dos ventos em uma tempestade do que atualmente é possível, afirmam seus desenvolvedores. Voos de teste nas aeronaves caçadoras de tempestades da Administração Nacional dos Oceanos e Atmosfera (National Oceanic and Atmospheric Administration = NOAA)  – apelidados Hurricane Hunters (=Caçadores de Furacões) – demonstram que o sistema fornece valiosas informações a um custo adicional pequeno, segundo Katzberg e seus colegas.

Um artigo que descreve os métodos e descobertas dos cientistas foi aceito para publicação na Radio Science, uma publicação da União Geofísica Americana (American Geophysical Union).

Ricochete do GPS

Pairando a milhares de quilômetros acima da Terra, os satélites do GPS emitem constantemente ondas de rádio para o solo que portam informações tanto acerca da posição do satélite, como do instante em que a mensagem foi enviada. Essas ondas de rádio podem ser refletidas por uma superfície, do mesmo modo que a luz visível é refletida por um espelho.

Quando uma onda de rádio de um satélite do GPS bate na superfície de um corpo d’água, tal como o oceano, cerca de 60% do sinal são refletidos de volta aos céus, explica Katzberg. Diferente de um espelho, entretanto, a superfície do oceano raramente fica calma e plana. O vento que sopra por sobre um corpo d’água levanta ondas.

“Imagine soprar sobre um prato de sopa quente”, explica ele. “Quanto mais forte for o sopro, maiores ‘ondas’ vão aparecer no prato”. Quando o sinal do GPS atinge uma onda, a superfície irregular distorce a reflexão, espalhando o sinal em várias direções.

“As ondas de rádio refletem nas ondas”, diz Katzberg. “Na medida em que a superfície fica mais irregular, as reflexões ficam mais perturbadas e é isto que medimos”.

O novo método para calcular a velocidade dos ventos é fruto de anos de sintonia fina feita pelos cienjtistas da NASA e da  NOAA, acrescenta Katzberg. Durante a operação, as medições são feitas por chips de recepção de GPS, similares aos que equipam os smartphones, instalados na aeronave. Um computador compara os sinais que vêm diretamente dos satélites acima, com os sinais recebidos do mar abaixo e calcula a velocidade aproximada do vento com um erro menor do que 5 m/seg. Em termos de comparação, a velocidade média dos ventos em um furacão de força 3, ou seja, de intensidade intermediária, é de cerca de 55 m/seg.

Sondas lançadas aos oceanos

O método padrão para medir a velocidade dos ventos é lançar das aeronaves tubos de 40 cm equipados com instrumentos científicos, chamados de sonda-de-queda (dropsonde). Essas sondas são dotadas de pequenos para-quedas e lançadas de aeronaves, coletando as informações durante sua descida. Cada dispositivo mede pressão, umidade e temperatura, além da velocidade do vento. Uma missão típica dos Hurricane Hunters emprega cerca de 20 sondas que custam, cada uma, uns US $ 750.

As sondas proporcionam medições da velocidade do vento 10 vezes mais precisas do que o novo sistema de GPS, pelo menos até agora. Sua precisão é de cerca de 0,5 m/seg.

Mas, uma vez que as sondas são tão caras, seus lançamentos são bem dispersados dentro e em torno da tempestade. Esse distanciamento significa que os meteorologistas precisam fazer algumas “contas de chegar” para preencher os intervalos. Segundo Katzberg, o sistema de captação do sinal refletido do GPS pode essencialmente operar sem parar, reunindo constantemente as informações sob os ventos abaixo. A meta principal não é substituir as sondas; trata-se muito mais de ampliar a visão das velocidades do ventos, além dos dados fornecidos pelas sondas.

“Os sistemas de GPS já vão estar mesmo a bordo, então, por que não obter informações adicionais acerca do ambiente em torno?”, pergunta Katzberg.

Já que o método necessita de grandes corpos d’água para funcionar, não pode ser usado sobre terra firme. Igualmente, nos casos onde a superfície do oceano fica áspera sem quaisquer ventos, como no caso do olho de uma tempestade, Katzberg concede que será necessário empregar outras ferramentas para obter uma medição precisa.

Comunicação por Satélite

Embora a nova técnica de medição esteja sendo testada em aeronaves, segundo Katzberg, ela pode ser implementada em satélites. A NASA planeja lançar em 2016 um sistema de pequenos satélites, chamado CYGNSS (acrônimo de Cyclone Global Navigation Satellite System, cuja pronúncia lembra “cygnis” = “cisne” em latim), para medir os sinais refletidos de GPS a partir da órbita terrestre baixa para monitorar as velocidades dos ventos a partir do espaço.

E, olhando um pouco mais longe no futuro, as reflexões dos poderosos satélites de comunicações comerciais (tipo DirecTV e Sirius XM Radio) podem ser usados em adição ao GPS.

“Esses sinais são extremamente poderosos e fáceis de detectar”, afirma Katzberg. “Esses satélites custam centenas de milhões, até bilhões de dólares, mas nosso sistema custa apenas algumas centenas. Nós tiramos vantagens de uma estrutura que já existe.”

 

###

 

Título do artigo: The use of reflected gps signals to retrieve ocean surface wind speeds in tropical cyclones

Autores:

Stephen J. Katzberg: NASA Langley Research Center, Hampton, Virginia, USA;
Jason Dunion: University of Miami/CIMAS – NOAA/AOML/Hurricane Research Division, Miami, Florida, USA;
George G. Ganoe: NASA Langley Research Center, Hampton, Virginia, USA.

Sobre ScienceBlogs Brasil | Anuncie com ScienceBlogs Brasil | Política de Privacidade | Termos e Condições | Contato


ScienceBlogs por Seed Media Group. Group. ©2006-2011 Seed Media Group LLC. Todos direitos garantidos.


Páginas da Seed Media Group Seed Media Group | ScienceBlogs | SEEDMAGAZINE.COM