HÁ ÁGUA ABUNDANTE EM MERCÚRIO

Dada a sua proximidade com o sol, Mercúrio não parece um lugar provável para se encontrar gelo. No entanto, a inclinação do eixo de rotação do planeta é quase zero – menos de um grau -, de forma que alguns “bolsões” (“crateras”) nos polos do planeta nunca veem a luz solar.

Décadas atrás, os cientistas sugeriram que poderia haver gelo e outros compostos voláteis congelados presos nessas regiões polares. A ideia recebeu um impulso em 1991, quando o telescópio de Arecibo, em Porto Rico, detectou manchas brilhantes nos polos de Mercúrio, pontos que refletiam as ondas de rádio na forma como se esperaria se houvesse água congelada lá. Muitas dessas manchas correspondiam à localização de crateras de impacto mapeadas pela sonda Mariner 10 em 1970. Mas como a sonda tinha observado menos de 50% do planeta, os cientistas não tinham um diagrama completo dos polos para comparar com as imagens.

 A chegada da Messenger em Mercúrio, no ano passado, mudou isso. Imagens da sonda feitas em 2011 e no início deste ano confirmaram que as manchas brilhantes estão dentro das regiões sombreadas na superfície de Mercúrio, e os resultados são consistentes com a hipótese de água congelada.

Agora, novos dados indicam fortemente que a água congelada é o constituinte principal dos depósitos no polo norte de Mercúrio. O gelo está exposto na superfície dos depósitos mais frios, mas está enterrado sob um material excepcionalmente escuro na maior parte do depósitos, áreas onde as temperaturas são “quentes” demais para que o gelo seja estável na superfície.

 A confirmação

Messenger utilizou espectroscopia de nêutrons para medir as concentrações médias de hidrogênio dentro das manchas. Concentrações consistentes com água congelada foram obtidas.“Os dados indicam que os depósitos polares contêm, em média, uma camada rica de hidrogênio com mais de dezenas de centímetros de espessura abaixo de uma camada superficial de 10 a 20 centímetros de espessura, que é menos rica em hidrogênio”, afirma David Lawrence, da Universidade Johns Hopkins e principal autor de um dos artigos. “A camada enterrada tem um teor de hidrogênio de acordo com água congelada quase pura”.
Dados do MESSENGER Laser Altimeter (MLA), que já disparou mais de 10 milhões de pulsos de laser no planeta para fazer mapas detalhados da topografia de Mercúrio, corroboram os resultados de radar e medições de espectrômetro de nêutrons da região polar de Mercúrio.
“A correlação de refletância observada com temperaturas modeladas indica que as regiões opticamente brilhantes são consistentes com gelo de superfície”, explica Gregory Neumann, da NASA.

 O MLA também registrou manchas escuras com refletância diminuída, o que está de acordo com a teoria de que o gelo nas áreas é coberto por uma camada de isolamento térmico. Neumann sugere que impactos de cometas ou asteroides ricos em material volátil podem ter fornecido tanto os depósitos escuros quanto os brilhantes, uma descoberta confirmada em um terceiro estudo, liderado por David Paige, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles. Paige e seus colegas analisaram os modelos detalhados da superfície e temperatura das regiões polares de Mercúrio utilizando a topografia real do planeta medida pelo MLA. As medidas “mostram que a distribuição espacial das regiões está bem adaptada pela distribuição prevista de água congelada termicamente estável”, disse Paige.

O material escuro é provavelmente uma mistura de compostos orgânicos complexos levados a Mercúrio por impactos de cometas e asteroides, os mesmos objetos que provavelmente levaram gelo ao planeta. Esse material pode ter obscurecido por exposição à radiação na superfície de Mercúrio, mesmo em áreas permanentemente sombreadas.

 Tem gelo… e agora?

 Apesar da confirmação, esperada há mais de 20 anos, de que o planeta mais próximo do sol acolhe gelo abundante em suas regiões polares, as novas observações também levantaram novas questões.

Os materiais escuros nos depósitos polares consistem principalmente de compostos orgânicos? Que tipo de reações químicas o material tem experimentado? Há alguma região sobre ou dentro de Mercúrio que pode ter tanto água líquida quanto compostos orgânicos?

Só com a exploração contínua de Mercúrio poderemos responder essas novas questões. O jeito é aguardar por mais notícias boas da Messenger.

CURIOSITY - FOTOS DE MARTE

 

É para turista nenhum botar defeito: são nada menos do que 17 câmeras de curiosidade.Este gráfico mostra as localizações das câmeras do robô Curiosity, da NASA, que chegou a Marte nesta segunda-feira.

O mastro do robô possui sete câmeras: o Micro Imageador Remoto, parte do conjunto chamado "Química e Câmera"; quatro câmeras de navegação em preto-e-branco (duas à esquerda e duas à direita) e duas câmeras coloridas principais no mastro, as chamadas Mastcams, que deverão fazer as melhores fotos.

A Mastcam esquerda tem uma lente de 34 milímetros, e a Mastcam direita tem uma lente de 100 milímetros.
Há nove câmaras fixas montadas no robô marciano: dois pares de câmeras preto-e-branco de navegação, para evitar choques com qualquer coisa marciana (Hazard Avoidance Cameras), outro par montado na parte traseira do robô (indicadas pelas setas tracejadas) e a MARDI (Mars Descent Imager), também colorida.
Há ainda uma câmara na extremidade do braço robótico, que ainda está retraída, não podendo ser vista neste gráfico. Ela se chama MAHLI (Mars Hand Lens Imager).
As fotos mais panorâmicas da paisagem marciana enviadas até agora, clique nas imagens para ampliá-las:

NASA ESTUDA MOTOR MAIS RÁPIDO QUE A LUZ

 

Recentemente, o físico Harold White e sua equipe na NASA anunciaram que estavam trabalhando no desenvolvimento de um motor de dobra capaz de viajar mais rápido do que a luz.

O projeto é inspirado em uma equação formulada pelo físico Miguel Alcubierre em 1994, e pode, eventualmente, resultar em um motor que poderia transportar uma nave espacial para a estrela mais próxima de nós em questão de semanas – sem violar a lei da relatividade de Einstein.
O trabalho de Alcubierre, “The Warp Drive: Hyper-Fast Travel Within General Relativity” (em português, algo como “Dobra espacial: viagem hiper-rápida dentro da relatividade geral), sugere um mecanismo pelo qual o espaço-tempo pode ser “deformado”, tanto na frente quanto atrás de uma nave espacial.

No universo ficcional de Star Trek, a dobra espacial (ou “warp drive”, em inglês) é uma forma de propulsão mais rápida que a luz, geralmente representada como sendo capaz de impulsionar uma espaçonave ou outros objetos a muitos múltiplos da velocidade da luz, ao mesmo tempo em que evita os problemas associados a dilatação do tempo.

Esse mecanismo tira proveito de um “truque cosmológico” que permite a expansão e contração do espaço-tempo, e poderia permitir viagens hiper-rápidas entre destinos interestelares.
Essencialmente, o espaço vazio atrás de uma nave seria feito para poder expandir-se rapidamente, empurrando a nave para a frente. Eventuais passageiros perceberiam isso como movimento, apesar da completa falta de aceleração.

White especula que isso poderia resultar em “velocidades” que poderiam levar uma nave espacial para Alfa Centauri (o sistema estelar mais próximo de nós) em apenas duas semanas, mesmo que o sistema esteja a 4,3 anos-luz de distância. A título de comparação, com a nave espacial mais rápida do mundo existente atualmente, a sonda Helios-2, o trajeto a Alfa Centauri levaria 19.000 anos.

Mas como?

Com nossas tecnologias de propulsão atuais, o voo interestelar é impossível. Algumas tecnologias experimentais, como propulsores de íons ou naves explodindo bombas atômicas na cauda, oferecem esperança, mas simplesmente não são práticas.

Isso porque elas exigem quantidades enormes de combustível e de massa para chegar a qualquer estrela próxima, depois de décadas ou até mesmo séculos de viagem.

O que a nova proposta tem de diferente, ou seja, de melhor que as outras?

Ela oferece um meio de chegar a um destino distante de forma bastante rápida, sem quebrar nenhuma lei da física, e ainda tem o potencial de solucionar o problema da energia (da quantidade exorbitante necessária hoje para alcançarmos lugares tão além do nosso planeta).

 Bolha de dobra

Em termos de mecânica do motor, a ideia depende basicamente de um objeto esferoide colocado entre duas regiões do espaço-tempo (uma expansão e uma contratação). Uma “bolha de dobra” geraria o que se move no espaço-tempo ao redor do objeto, efetivamente reposicionando-o. O resultado final seria viagem com velocidade mais rápida do que a luz, sem o objeto esférico (a nave espacial) ter que se mover com respeito à sua estrutura local de referência.

Ou seja, através da criação de uma “bolha de dobra”, o motor da nave irá comprimir o espaço à frente e expandir o espaço atrás de si, movendo-o para um outro lugar sem sofrer nenhum dos efeitos adversos dos métodos de viagem mais rápida que a luz.

“Nada localmente excede a velocidade da luz, mas o espaço pode se expandir e contrair em qualquer velocidade”, explica White.

Dificuldades

Ainda assim, criar esse efeito de expansão e contração do espaço-tempo de forma a chegarmos a destinos interestelares em períodos de tempo razoáveis exige muita energia.

Avaliações iniciais sugeriam quantidades de energia monstruosas, basicamente iguais à massa-energia do planeta Júpiter (que é de 1,9 × 10 elevado a 27 quilos ou 317 massas terrestres). Como resultado, a ideia tinha sido posta de lado no passado. Mesmo que a natureza permitisse uma velocidade de dobra, nunca seríamos capazes de criá-la.

No entanto, White afirma que, com base na análise que fez nos últimos 18 meses, pode haver esperança. A chave, segundo ele, pode estar em alterar a geometria da dobra espacial propriamente dita.

White percebeu que, se otimizasse a espessura da bolha de dobra (mudando sua forma de anel para uma forma de rosca), e oscilasse sua intensidade para reduzir a rigidez do espaço-tempo, poderia reduzir a energia necessária para fazê-la funcionar.

White ajustou a forma de anel feita inicialmente por Alcubierre, transformando o esferoide de algo que parecia um halo plano para algo mais grosso e curvo.

O novo design pode reduzir significativamente a quantidade de matéria necessária; White diz que a velocidade de dobra pode ser alimentada por uma massa ainda menor do que a sonda Voyager 1. A redução da massa de um planeta do tamanho de Júpiter a um objeto que pesa apenas 725 kg redefiniu completamente a plausibilidade do projeto.

Essa plausibilidade é muito interessante, mas ainda é teórica. Agora, White e a equipe da NASA buscam provar que o conceito pode ser prático. Para tanto, eles estão fazendo diversos testes, como a medição das perturbações microscópicas no espaço-tempo a partir de uma versão modificada do interferômetro de Michelson-Morley. Ou seja, os pesquisadores estão tentando simular uma bolha de dobra em miniatura usando lasers para perturbar o espaço-tempo.

“Pilha de Chicago”

E então: uma nave que viaja além da velocidade da luz sem perturbar as leis do universo pode ou não ser construída?

“Matematicamente, as equações de campo preveem que isso é possível, mas ainda temos que reduzir esta ideia à prática”, afirma White.

Ou seja, antes de dizermos que tal coisa é possível, precisamos de algo chamado de “prova de existência”, que White apelidou de “Pilha de Chicago”, em uma referência a um grande exemplo prático.

No final de 1942, a humanidade ativou o primeiro reator nuclear do mundo em Chicago (EUA), gerando meio Watt, energia que não era suficiente para alimentar uma lâmpada – mas foi uma prova de que ele era possível. Pouco menos de um ano depois, nós ativamos um reator que gerava energia suficiente para abastecer uma pequena cidade.

White está confiante. “Esta brecha na relatividade geral nos permite ir a lugares de forma muito rápida, medida da mesma forma por observadores na Terra e observadores a bordo do navio – viagens medidas em semanas ou meses ao invés de décadas e séculos”, disse.

Só que, no momento, a realização de tal projeto está no “modo de ciência”. “Eu não estou pronto para discutir a proposta muito além da matemática e de abordagens modestas controladas em laboratório”, conclui. [io9, USSOrbiter]

DESCOBERTA VIDA EM MARTE?

Curiosity-rover-lead

 

A NASA segue empenhada em fazer chegar seus descobrimentos através de grandes jogadas de mídia. Uma instituição científica séria deve inicialmente apresentar seus primeiros resultados em revistas científicas reconhecidas mundialmente, para serem analisados pela comunidade científica, para só depois apresentar ao grande público as descobertas. Mas não está ocorrendo assim com a NASA que busca ansiosamente os holofotes para si. De acordo com John Grotzinger líder da expedição CURIOSITY, a NASA está prestes a apresentar ao mundo uma descoberta que “irá reescrever os livros de história”. A data provisória para o anúncio é 3 de dezembro.

Parece ótimo, uma vez que se enviou uma nave a Marte precisamente para fazer grandes descobertas, só se pode por a imaginação a voar. E dado que a imaginação viaje, o mais óbvio é que tenham descoberto vida em Marte. Na verdade as palavras de Grotzinger  nos pretender levar a essa conclusão, que pensemos nesse descobrimento e que nos apegamos à televisão no dia em que um cientista comparecerá ante as câmaras, rodeado de imagens do logo da NASA.

Portanto só nos resta aguardar o fim do joguinho midiático da NASA. Talvez essa demora ocorra pela necessidade de um maior aprofundamento na coleta e análise de dados. Mas apesar disso o correto será não se deixar entusiasmar e aguardar os resultados publicados em publicações de renome mundial como a Science e analisada pela comunidade científica mundial.

O MUNDO 4 GRAUS MAIS QUENTE

O Banco Mundial soltou um relatório exenso sobre como pode ficar o mundo caso as temperaturas aumentem 4 graus Celsius. É um cenário cada vez mais concreto, na medida em que as emissões dos países continuam crescendo (Nosso texto anterior) e os esforços para qualquer controle são insuficientes. Segundo o relatório, esse aumento de 4 graus é o futuro da Terra no fim do século mesmo que os países cumpram o que prometeram unilateralmente nas conferências internacionais. Se as metas prometidas não forem atingidas (e essa é a trajetória atual), os 4 graus adicionais podem chegar por volta de 2060. O relatório foi lançado nos preparativos para mais uma reunião de negociação da convenção internacional do clima, a COP, que acontece em Doha de 26 de novembro a 7 de dezembro.
Até então, a maior parte dos estudos científicos tenta descrever os impactos no mundo caso as temperaturas médias da Terra aumentem 2 graus. É o que os cientistas consideram o limite do administrável, já com alguns prejuízos mas sem grandes retrocessos no desenvolvimento dos países. Esse novo estudo do Banco Mundial é um dos primeiros grandes esforços para traçar um cenário mais dramático, a partir de um aumento de 4 graus.
O estudo do Banco Mundial lista eventos já observados agora em função das mudanças climáticas. E oferece previsões de futuros impactos. A seguir, um resumo dos principais dados do estudo:
Nível do mar – O relatório afirma que o mar subiu mais rápido nas últimas duas décadas do que nas anteriores, em parte por causa do derretimento da Groenlândia e de grandes geleiras da Antártica. Na trajetória atual das emissões globais, um aumento de 4 graus de temperatura causaria uma elevação em média de 0,5 a 1 metro no nível dos mares até 2100. Depois disso, a temperatura continuaria a subir por causa do efeito acumulado dos gases na atmosfera, chegando em algum momento a 6 graus e uma elevação dos mares de vários metros. A elevação do mar pode ser de 15% a 20% maior nos trópicos.
Acidificação dos oceanos – Parte do gás carbônico que lançamos na atmosfera vem sendo absorvida pelo mar. Isso até agora retardou o maior impacto das emissões no clima. Mas o carbono adicional está mudando a acidez dos oceanos. Segundo o estudo, quando a temperatura média da Terra acumular uma elevação de 1,4 grau Celsius por volta de 2030, os recifes de coral vão parar de crescer por causa da acidez da água. Com 2,4 graus, vários deles começa a se dissolver. O desaparecimento dos corais é dramático para a pesca e para a proteção da costa contra furacões e ressacas.
Ondas de calor – Um mundo 4 graus mais quente terá mais ondas de calor. Elas não se distribuirão por igual no mundo. Regiões mais atingidas incluem o Mediterrâneo, o norte da África, o Oriente Médio e os Estados Unidos continental. Esses lugares podem ter um aumento de até 6 graus nas médias de verão. Entre 2080 e 2100, os julhos mais quentes no Mediterrâneo terão uma média de 35 graus, cerca de 9 graus mais quente do que os recordes atuais.
Agricultura – As áreas afetadas recorrentemente pela seca aumentarão dos atuais 15,4% da área plantada no mundo para cerca de 44% em 2100. As regiões mais atingidas serão o sul da África, os Estados Unidos, o sul da Europa e o sudeste asiático. Na África, 35% da área plantada ficará inviável para a agricultura caso a temperatura aumente 5 graus.
Rios – O fluxo de grandes rios como o Amazonas, Mississipi e Danúbio pode reduzir de 20% a 40%, gerando problemas de abastecimento, transportes e irrigação. Por outro lado, pode crescer em até 20% em outros como o Nilo e o Ganges, causando inundações.
Parte do aquecimento já é inevitável por causa dos gases que estão na atmosfera agora. Segundo os estudos, a concentração atual de gases do efeito estufa é a maior pelo menos dos últimos 15 milhões de anos.
Uma das dificuldades para evitar esse cenário com piores impactos, num mundo 4 graus mais quente, é segurar os combustíveis fósseis nas reservas das principais empresas de energia do mundo. Se essas reservas forem extraídas e queimadas, a temperatura da Terra vai passar facilmente o limite de aumento de 2 graus, considerado mais seguro pelos cientistas.
Alexandre Mansur
REVISTA ÉPOCA - BLOG DO PLANETA

GASES EFEITO ESTUFA BATEM NOVO RECORD

 

A concentração de gases de efeito estufa – principal acelerador das mudanças climáticas – na atmosfera alcançou novos recordes históricos em 2011, revelou terça-feira (20.11) a Organização Meteorológica Mundial (OMM).

A presença de dióxido de carbono e de outros gases de longa duração com a propriedade de reter o calor são a causa do aumento de 30% do efeito de “reforço radiativo”, a partir do qual se explica o aquecimento do planeta.

A principal fonte de carbono em sua forma de dióxido é a queima de combustível fóssil, como petróleo e gás,  e o desmatamento.

Segundo o último boletim anual da OMM sobre esses gases, apresentado em Genebra, desde a era pré-industrial  (1750) emitiu-se 375 bilhões de toneladas de dióxido de carbono, desses, a metade ainda permanece na atmosfera , enquanto que o resto foi absorvido pelos oceanos e a biosfera (os seres vivos da Terra).

As bilhões de toneladas de carbono na atmosfera permanecerão nela durante séculos, o que provocará um maior aquecimento de nosso planeta e refletirá em todos os aspectos da vida na Terra, advertiu ao apresentar o boletim, o secretário geral da OMM, Michel Jarraud.

“Ainda que detivéssemos todas as emissões a partir de amanhã, o que sabemos impossível, teremos esses gases na atmosfera por milhares de anos. Não só sua concentração aumenta, mas ainda, a um ritmo que se acelera cada vez mais, de maneira exponencial.

Pior ainda, os cientistas não podem assegurar que o planeta seguirá mantendo sua capacidade de absorver as quantidades de carbono e outros gases que também contribuem para asa mudanças climáticas, como tem acorrido até agora.

Já temos observado que os oceanos estão se tornando mais ácidos, como consequência da absorção de enormes quantidades de dióxido de carbono, o que pode repercutir na cadeia alimentar marinha e nos recifes de coral, diz Jarraud, Nesse sentido, admitiu que a ciência ainda não tem plena compreensão das interações entre esses gases, a biosfera terrestre e os oceanos.

O dióxido de carbono é o mais abundante gás de efeito estufa de larga duração e sua concentração atual representa 40% mais que na era pré-industrial, mas o metano e o óxido nitroso também jogam um papel importante nesse fenômeno.

O dióxido de carbono é responsável por 85% do “reforço radiativo” nos últimos 10 anos, o metano contribuiu com 18% e o óxido nitroso com 6%.

Entre as fontes de óxido nitroso se encontra também a queima da biomassa, assim como o uso de fertilizantes e processos industriais, e sua presença na atmosfera hoje cresceu 20% em relação ao período pré-industrial.

UMA FASCINANTE FOTO DE UM OLHO HUMANO

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São músculos, nervos, veias sanguíneas, fibras, etc, que se ligam para permitir a rotação do globo ocular e a focalização das imagens.

O interior do olho é preenchido por um fluido que, juntamente com a camada de tecido externa, mantém sua forma arredondada, protegendo o olho contra forças mecânicas exteriores.
Da mesma forma, uma membrana mais externa ainda, denominada de conjuntiva, recobre a superfície interior das pálpebras e a superfície anterior do globo ocular, produzindo muco para lubrificação, evitando o ressecamento do olho.

Como enxergamos

O nervo óptico, composto por um conglomerado de fibras nervosas que nascem na retina, [é o responsável pela conexão entre o globo ocular e o sistema nervoso central.
Ele capta as informações através dos cones e bastonetes presentes na retina, que são estimulados pela luz projetada em objetos.
As informações visuais são então enviadas ao lóbulo occipital do cérebro para processá-las, gerando resultados de cor, forma, tamanho, distância e noções de espaço, formando, assim, a imagem que vemos.
Curiosamente, as imagens que se projetam dentro do nosso olho são invertidas – estão de cabeça para baixo. O cérebro faz a inversão da imagem, colocando-a na posição correta e nos dando a sensação que estão na posição normal.
Texto e foto na hipescience.com