Monthly Archives: outubro 2017

Descoberta de planeta ‘monstro’ orbitando estrela anã surpreende astrônomos

Um planeta gigante, que de acordo com a teoria de formação dos planetas não deveria existir, foi descoberto orbitando uma fraca estrela anã muito distante, surpreendendo os astrônomos nesta terça-feira (31).

O novo planeta foi descoberto pelo Next-Generation Transit Survey (NGTS), baseado no deserto do Atacama, no Chile..

O novo planeta foi descoberto pelo Next-Generation Transit Survey (NGTS), baseado no deserto do Atacama, no Chile..

A existência do gigante gasoso desafia as teorias de longa data de que um planeta tão grande – mais ou menos do tamanho de Júpiter – não pode ser formado em torno de uma estrela tão pequena. O raio e a massa da estrela são cerca de metade das do Sol.

De acordo com a teoria, pequenas estrelas podem formar planetas rochosos, “mas não reúnem material suficiente para formar planetas do tamanho de Júpiter”, disse a Royal Astronomical Society britânica em um comunicado.

Acredita-se que os planetas se formam quando o gás e a poeira deixados por explosões galácticas maciças giram em discos em torno de estrelas recém-nascidas e se aglomeram, formando corpos.

O novo planeta foi descoberto pelo Next-Generation Transit Survey (NGTS), baseado no deserto do Atacama, no Chile.

O projeto deu nome à estrela, NGTS-1, e ao planeta, NGTS-1b. O “b” significa que este é o primeiro planeta encontrado em volta desta estrela.

A pesquisa usa um conjunto de 12 telescópios para explorar o céu e identificar intervalos na luz emitida pelas estrelas – um sinal de que um planeta está se movendo na frente da estrela, na perspectiva de um observador na Terra.

Descoberta de planeta 'monstro' orbitando estrela anã surpreende astrônomos

Descoberta de planeta ‘monstro’ orbitando estrela anã surpreende astrônomos

“A descoberta do NGTS-1b foi uma grande surpresa para nós – não se pensava que existissem tais planetas maciços em torno de estrelas tão pequenas”, disse Daniel Bayliss, da Universidade de Warwick, autor principal do estudo, aceito para publicação na revista científica Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

O projeto deu nome à estrela, NGTS-1, e ao planeta, NGTS-1b. O “b” significa que este é o primeiro planeta encontrado em volta desta estrela.

A pesquisa usa um conjunto de 12 telescópios para explorar o céu e identificar intervalos na luz emitida pelas estrelas – um sinal de que um planeta está se movendo na frente da estrela, na perspectiva de um observador na Terra.

“A descoberta do NGTS-1b foi uma grande surpresa para nós – não se pensava que existissem tais planetas maciços em torno de estrelas tão pequenas”, disse Daniel Bayliss, da Universidade de Warwick, autor principal do estudo, aceito para publicação na revista científica Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

“O planeta tem cerca de 25% do raio da sua estrela hospedeira. Isso faz com que seja muito grande em comparação com a sua estrela anfitriã! Para comparação, Júpiter tem apenas cerca de 10% do raio do nosso sol”, disse Bayliss à AFP.

Após descobrirem o NGTS-1b, os astrônomos mediram o quanto o impacto gravitacional do planeta fez a sua estrela-mãe “oscilar”, de modo a determinar seu tamanho, posição e massa.

A equipe observou que o planeta orbita muito perto de sua estrela – a apenas 3% da distância entre a Terra e o Sol, e completa uma órbita a cada 2,6 dias, “o que significa que um ano no NGTS-1b dura dois dias e meio da Terra”.

O planeta e a estrela estão a cerca de 600 anos-luz da Terra, em uma constelação chamada Columba.

“Apesar de o NGTS-1b ser um planeta monstro, foi difícil encontrá-lo porque sua estrela-mãe é muito pequena e fraca”, disse o colega de Bayliss, Peter Wheatley.

A estrela-mãe do planeta é descrita como uma anã M (anã vermelha) – o tipo mais comum no universo, o que significa que pode haver muitos outros planetas de gás gigantes inesperados para serem encontrados, disse a equipe.

Estou ansioso para ver que outros tipos de novos planetas empolgantes podemos descobrir.”

O mistério dos super-raios cósmicos

Raios cósmicos de energia ultra-alta vêm de fora da nossa galáxia, revela estudo.

ACELERADOR CÓSMICO
O acelerador de partículas mais poderoso do mundo é o europeu LHC. Ele acelera prótons a altíssimas velocidades e então os faz colidir, para estudar os estilhaços do encontro — um sem-número de partículas de todo tipo. O mistério dos super-raios cósmicosEste é o supra-sumo da nossa tecnologia atual, mas também é uma brincadeira de criança perto do que o Universo é capaz de fazer. Em nossa atmosfera, vindas do espaço exterior, chegam partículas com energia mais de 1 milhão de vezes a envolvida nas colisões do LHC. São os raios cósmicos de energia ultra-alta, e agora nós descobrimos de onde eles vêm.

DE FORA
Em um trabalho que levou 12 anos para ser concluído, um grupo internacional de pesquisadores, com participação brasileira, descobriu que esses super-raios cósmicos são gerados além da nossa galáxia, ou seja, no espaço extragaláctico — a milhões de anos-luz da Terra.

OS TANQUES
O resultado, publicado na revista “Science”, representa o sucesso do Observatório Pierre Auger, a maior instalação de detecção de raios cósmicos do mundo. Localizado em Mendoza, na Argentina, ele tem 1.600 detectores, cada um deles um tanque com 12 toneladas de água, onde se espera flagrar o encontro fortuito dessas partículas de alta energia.

A CHUVA
Para determinarem que os raios cósmicos são extragalácticos, os pesquisadores registraram cerca de 30 mil eventos individuais no Auger. Se eles fossem da nossa galáxia, haveria uma distribuição preferencial das detecções, compatível com o alinhamento do disco da Via Láctea. Contudo, o que se viu foi uma distribuição mais ou menos uniforme, em todas as direções.

O XIS
Trata-se de um resultado importante, mas só o começo da decifração de um mistério bem maior. Afinal, uma coisa é saber de onde eles vêm, outra é dizer como são gerados. Será que são produto de quasares  — núcleos ativos de galáxias –, acelerando matéria quase à velocidade da luz? Será que têm relação com o decaimento de partículas de matéria escura? São perguntas que seguem sem resposta.

Astronomia: O mistério dos super-raios cósmicos

O remoto lugar na Terra para onde os satélites são enviados para ‘morrer’

A estação espacial chinesa Tiangong-1 está, atualmente, fora de controle. Espera-se que ela caia na Terra em algum momento do ano que vem, mas não exatamente no local onde outros módulos espaciais terminam seus dias: os chamados polos de inacessibilidade.

O remoto lugar na Terra para onde os satélites são enviados para ‘morrer

Dois deles são particularmente interessantes. Um é o polo continental de inacessibilidade – o local na Terra mais longe do oceano. Existe uma discussão sobre sua posição exata, mas para muitos ele fica próximo ao chamado passo de Alataw – uma passagem montanhosa entre a China e a Ásia Central.

O ponto equivalente no oceano, o local mais afastado de qualquer território, fica no sul do Pacífico, cerca de 2.700 km ao sul das Ilhas Pitcairn – em algum lugar na “terra de ninguém” entre a Austrália, a Nova Zelândia e a América do Sul.

Este polo de inacessibilidade oceânico não atrai apenas o interesse de exploradores, operadores de satélite também se interessam por ele.

Com o fim da vida útil de satélites e espaçonaves atualmente em órbita ao redor da Terra, a grande maioria destes artefatos eventualmente irão voltar. Mas, onde cairão?

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Satélites menores geralmente se incendeiam antes mesmo de entrar na atmosfera terrestre, porém alguns pedaços dos maiores conseguem sobreviver ao atrito e se chocam com o solo. Para evitar que caiam em áreas populosas, eles costumam ser conduzidos para a área em torno do ponto de inacessibilidade oceânica.

Uma área que se estende por aproximadamente 1.500 km² no leito oceânico está, aos poucos, sendo transformada num verdadeiro cemitério de espaçonaves construídas pelo homem. Na última contagem havia mais de 260 delas, a maioria russas.

Os destroços da estação espacial Mir, por exemplo, estão lá. Ela foi lançada ao espaço em 1986 e recebeu diversos cosmonautas russos e visitantes de várias nacionalidades.

Com uma massa de 120 toneladas, a estação não conseguiria queimar completamente na atmosfera. Por isso, ela foi direcionada à região em 2001, e chegou a ser vista por alguns pescadores locais como uma bola de destroços brilhantes se desintegrando enquanto percorria o céu.

CONTROLE

Ao retornar à Terra, o módulo que leva suprimentos para a Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês) entra em combustão sobre nessa região, incinerando também o lixo que traz da Estação.

Esta desintegração controlada de satélites e módulos espaciais em nossa atmosfera não causa perigo para ninguém. A região desse polo de inacessibilidade também não costuma ser frequentada por pescadores, porque as correntes oceânicas não passam pela área e portanto não levam nutrientes para lá, o que torna escassa a vida no local.

Uma das futuras visitantes deste ponto isolado será a própria Estação Espacial Internacional.

Os planos atuais são de que ela seja desativada na próxima década e seja conduzida para o polo oceânico de inacessibilidade. Com uma massa de 450 toneladas – quatro vezes mais que a da estação russa Mir – sua volta à Terra provavelmente será um acontecimento espetacular.

No entanto, nem sempre é possível conduzir um satélite ou estação espacial para o sul do oceano Pacífico, pois os controladores podem perder contato com ele.

Foi exatamente isso o que aconteceu com a estação espacial Salyut 7, em 1991, que caiu na América do Sul, e também com a Skylab, primeira estação espacial americana, que atingiu a Austrália em 1979. Ninguém foi ferido e, até onde se sabe, ninguém jamais foi atingido por algum pedaço de um módulo espacial desativado.

No ano que vem, teremos este problema se repetirá. Entre os meses de janeiro e abril, a estação chinesa Tiangong-1 voltará à Terra, em sua última viagem. Ela foi lançada em 2011, como a primeira estação espacial da China. No ano seguinte, recebeu a visita da primeira mulher astronauta chinesa, Liu Yang.

A órbita da Tiangong-1 vem declinando à medida que ela se aproxima do ponto de reentrada na atmosfera terrestre. Mas, os engenheiros chineses perderam o controle de sua trajetória e não estão conseguindo ligar seus propulsores para guiá-la até o Pacífico Sul.

Com isso, calculam que a estação irá cair na Terra em algum local entre as latitudes do norte da Espanha e o sul da Austrália. Não será possível ter uma localização mais precisa de sua queda até poucas horas antes da Tiangong-1 entrar em combustão.

Mas o mais provável é que ela não se junte a suas companheiras no “cemitério de satélites”.

*David Whitehouse foi correspondente de ciência da BBC de 1988 até 2006, editor de ciência do site da BBC News.

Filhotes de lobo são fofos, mas por que não podem ser criados como cães?

Estou sentado em uma área cercada, ao ar livre, com quatro filhotes mordendo meus dedos, meu chapéu e meu cabelo, urinando em mim por causa da excitação.

Com dois meses de idade, têm 60 cm do nariz à cauda e devem pesar sete ou oito quilos. Eles rosnam disputando a posse de um pedaço mastigado de pele de veado. Lambem meu rosto como se eu fosse um amigo querido, ou um brinquedo novo. Eles são como cachorrinhos, mas não muito. São lobos.

Quando chegarem a pesar uns 45 kg, suas mandíbulas serão fortes o suficiente para quebrar os ossos de um alce, mas, porque viveram com seres humanos desde o nascimento, quando ainda não conseguiam enxergar, ouvir ou ficar em pé, vão permitir pessoas à sua volta, exames veterinários, carinho atrás da orelha – se tudo correr bem.

Mesmo assim, os humanos que os criaram devem tomar precauções. Se uma pessoa que os alimentou e que cuidou deles praticamente desde o nascimento estiver ferida ou adoentada, ela não vai entrar na área cercada, pois precisa evitar uma reação predatória. Ninguém sairá correndo para fazer um desses lobos persegui-lo por diversão. Ninguém vai fingir correr atrás de um lobo. Todo cuidador experiente fica alerta. Porque se há uma coisa com a qual todos os especialistas em lobos e cães com quem conversei ao longo dos anos concordam, é que:

Não importa a maneira em que criou um lobo, você não pode transformá-lo em cachorro.”

Lobos x cachorros

Andrew Spear/The New York Times

Independentemente da proximidade dessas duas espécies — e alguns cientistas as classificam como a mesma – existem diferenças. Fisicamente, a mandíbula do lobo é mais poderosa. Eles se reproduzem apenas uma vez por ano, não duas, como os cães. E, segundo seus cuidadores, em termos comportamentais, seus instintos predatórios são facilmente atiçados, se comparados com os dos cães.

São mais independentes e possessivos em relação à comida ou outros itens. Muitas pesquisas sugerem que tomam mais cuidado com os filhotes. E nunca chegam perto do nível da cordialidade “eu-amo-os-humanos” de um Labrador. Não importa o quanto um treinador ou um fabricante de ração promovam o lobo interior em nossos cães, eles não são a mesma coisa.

O consenso científico é que os cães evoluíram a partir de algum tipo de lobo extinto há 15 mil anos ou mais. A maioria dos pesquisadores agora não concorda com a ideia de que um filhote era abduzido da ninhada, mas sim a de que alguns lobos começaram a passar mais tempo com as pessoas para se alimentarem de restos de comida dos caçadores.

Alguns lobos foram gradualmente perdendo o medo dos humanos, conseguindo se aproximar e comer mais, além de ter mais filhotes que carregaram o DNA que, possivelmente, deixou os lobos menos temerosos. Isso se repetiu de geração em geração, até que evoluíram para ser, em termos científicos, mais amigáveis. Esses foram os primeiros cães.

As pessoas devem passar 24 horas por dia, sete dias por semana, durante semanas a fio com filhotes de lobo para que estes tenham certeza de que os seres humanos são toleráveis. Filhotes de cachorro vão se apegar rapidamente a qualquer pessoa que esteja próxima. Mesmo cachorros da rua que tiveram algum contato humano na hora certa podem ser amigáveis.

Diferenças nos genes

Andrew Spear/The New York Times

Apesar de todas as semelhanças, há algo profundamente diferente nos genes do cão, ou em como e quando esses genes se tornam ativos, e os cientistas estão tentando determinar exatamente o quê.

Há pistas.

Algumas pesquisas recentes sugerem que a afabilidade do cão pode ser o resultado de algo semelhante à síndrome de Williams, uma desordem genética em seres humanos que os torna hipersociáveis, além de garantir outras características. Pessoas com esse transtorno parecem ser muito amigáveis com todos, sem os limites habituais.

Outra ideia sendo estudada é a de que um atraso no desenvolvimento, durante um período crítico de socialização no início da vida de um cão, pode fazer a diferença. Isso pode ser descoberto no DNA, mais provavelmente nas seções que controlam quando e como os genes mais fortes se tornam ativos.

Essa é uma pesquisa inicial, um tiro no escuro em alguns aspectos, mas este ano, duas cientistas viajaram para Quebec para monitorar o desenvolvimento de seis filhotes de lobo, fazer testes de comportamento e pegar amostras genéticas. Fui com elas.

Visitei também outros lobos em cativeiro, jovens e adultos, para conseguir vislumbrar como começa um projeto de pesquisa – e, confesso, para ter a chance de brincar com os pequenos.

Eu queria ter alguma experiência em primeira mão com os animais sobre os quais escrevo, olhar um lobo nos olhos, pode-se dizer – mas apenas metaforicamente. Como me disseram enfaticamente em uma sessão de treinamento antes de entrar em um recinto com lobos adultos, a única coisa que você definitivamente não deve fazer é olhar em seus olhos.

Dormindo com lobos

Andrew Spear/The New York Times

A Zoo Académie é uma combinação de zoológico e centro de treinamento aqui na margem sul do Rio São Lourenço, a cerca de duas horas de Montreal. Jacinthe Bouchard, a proprietária, treinou animais domésticos e selvagens, incluindo lobos, em todo o mundo.

Em junho, ela conseguiu duas ninhadas de lobinhos de duas fêmeas e um macho que tinha no zoológico. As mães deram à luz na mesma sala ao mesmo tempo, no início do mês. Então, as enchentes excepcionalmente fortes do São Lourenço ameaçaram a área, e Bouchard precisou removê-los quando tinham cerca de sete dias de idade, em vez das habituais duas semanas.

Depois, começou o árduo processo de sociabilização. Bouchard e sua assistente ficaram dia e noite com os animais nas primeiras semanas, gradualmente diminuindo o tempo passado com eles depois disso.

Em 30 de junho, Kathryn Lord e Elinor Karlsson apareceram com vários colegas, incluindo Diane Genereux, pesquisadora do laboratório de Karlsson, que faria a maior parte do trabalho de genética.

Lord faz parte da equipe de Karlsson, que divide o tempo entre a faculdade de Medicina da Universidade de Massachusetts, em Worcester, e o Instituto Broad, em Cambridge. Seu trabalho combina estudos comportamentais e genéticos de filhotes de lobos e cães.

Lord, bióloga evolucionista, é uma veterana nos cuidados com lobos. Criou cinco ninhadas.

Andrew Spear/The New York Times

“Você tem que estar com eles o tempo todo, sem intervalos. Isso significa dormir com eles, alimentando-os a cada quatro horas com mamadeira”, disse.

“Além disso, não tomo banho nos primeiros dias, para que os filhotes tenham um senso claro de quem estão cheirando”, observou Bouchard.

Isso é muito importante, porque filhotes de lobos e cães atravessam um período crítico quando exploram o mundo e aprendem quem são seus amigos e sua família.

Com os lobos, acredita-se que essa fase comece com cerca de duas semanas, quando ainda não conseguem ver ou ouvir. O cheiro é tudo.

Nos cães, começa por volta de quatro semanas, quando conseguem enxergar, cheirar e escutar. Lord acha que essa mudança no desenvolvimento, que permite que os cães usem todos seus sentidos, pode ser a chave para sua maior capacidade de se conectar a seres humanos.

Talvez com mais sentidos ativos, eles sejam mais capazes de generalizar, passando da tolerância a seres humanos individuais com um cheiro específico à tolerância aos humanos em geral, com cheiro, imagem e sons.

Quando termina o período crítico, os lobos e, em menor extensão os cães, experimentam algo como o surgimento de uma estranha ansiedade nos bebês humanos, quando as pessoas que não pertencem à família de repente se tornam assustadoras.

As chances de definição genética da mudança nessa etapa crucial ainda estão distantes, mas Lord e Karlsson acham que vale a pena perseguir essa ideia, o mesmo acontecendo com o Instituto Broad. Ele oferece um pequeno subsídio de um programa destinado a apoiar os cientistas que se aventuram pelo desconhecido – o que podemos chamar de pesquisa “e se”.

Há duas perguntas que as cientistas querem explorar. Uma, segundo Karlsson, é:

Como o lobo que vivia na floresta se tornou o cão que vive em nossas casas?

A outra é se o medo e a sociabilidade nos cães estão relacionados às mesmas emoções e comportamentos em seres humanos. Em caso positivo, aprender com os cachorros poderia fornecer uma possível compreensão para algumas condições humanas, nas quais a interação social é afetada, como a esquizofrenia, o autismo ou a síndrome de Williams.

Os filhotes no Zoo Académie tinham apenas três semanas de idade quando o grupo de pesquisadores chegou. Eu apareci na manhã seguinte, e entrei em uma sala repleta de colchões, pesquisadores e filhotes.

Os humanos ainda estavam tontos após uma noite mal dormida. Os filhotes nessa idade acordam a cada poucas horas para fuçar e perturbar qualquer corpo quente ao seu alcance.

As mamães lobo estimulam seus filhotes a urinar e defecar lambendo seus abdomens. Os manipuladores humanos massageavam os pequenos pela mesma razão, mas muitas vezes a micção era imprevisível, então o assunto principal da conversa quando cheguei foi xixi de lobinhos. Quanto, em quem, de qual filhote.

Andrew Spear/The New York Times

Assim que entrei, me entregaram um deles para que eu o ninasse e amamentasse. O filhote parecia uma larva peluda, persistente, obstinada, cheio de vontades e determinação.

Mesmo com pelo, dentes e garras, ainda estavam famintos e desamparados, e não pude deixar de me lembrar de quando segurava meus filhos para lhes dar mamadeira. Desconfio que filhotes de tigres e de glutões sejam igualmente irresistíveis. É uma coisa de mamífero.

A primeira parte do teste de Lord era confirmar suas observações de que o período crítico para os lobos começa e termina mais cedo do que para os cães.

Ela criou um procedimento para testar os filhotes, expondo-os a algo que certamente nunca viram antes: uma engenhoca com hastes que zumbida e se contorcia, um tripé e um móbile de bebê.

A cada semana, testou um filhote, para que nenhum deles se acostumasse com essas coisas. Ela pôs o lobinho em uma pequena arena protegida por cercas baixas, e ligou o móbile. Escondeu-se para evitar distrair o pequeno. Câmeras registraram a ação, mostrando como os filhotes toparam e caminharam ao redor do objeto estranho, ou como se esquivaram dele, ou então como o cheiraram.

Com três semanas de idade, os lobinhos mal conseguiam se mover e dormiam a maior parte do tempo em que não estavam mamando. Com oito semanas, quando voltei e eles começaram a interagir comigo, já estavam completamente brincalhões e plenamente capazes de explorar.

As pesquisadoras não vão divulgar os resultados até que observadores que nunca viram os filhotes assistam aos vídeos e os analisem, mas Lord disse que especialistas em lobos consideravam que um filhote de oito semanas já havia superado o período crítico. Eles ficavam tão bem comigo e com os outros porque haviam sido socializados com êxito.

Antes e depois do teste, ela coletou urina para medir os níveis de um hormônio chamado cortisol, cuja concentração aumenta durante momentos de estresse. Se o filhote do vídeo não se aproximasse da engenhoca contorcionista e seu nível de cortisol estivesse alto, isso indicaria que o pequeno experimentou um nível de medo das coisas novas que poderia parar sua exploração. Isso confirmaria a ocorrência do período crítico.

Ela, Karlsson e outros do laboratório também coletaram saliva para teste de DNA. Planejaram usar uma nova técnica chamada ATAC-seq, que utiliza uma enzima para marcar os genes ativos. Assim, quando o DNA do lobo é introduzido em uma das avançadas máquinas de mapeamento de genomas, apenas os genes ativos aparecem.

Genereux, que isolava e analisava o DNA, disse achar que a probabilidade de encontrar o que queriam seria “um tiro no escuro”. Ela e os outros pesquisadores pretendem aprimorar suas técnicas para fazer as perguntas certas.

Quando eles crescem

Andrew Spear/The New York Times

E como são os lobos socializados quando crescem, quando o misterioso equipamento genético do cão e do lobo os direciona para seus próprios caminhos?

Também visitei o Parque dos Lobos, em Battle Ground, Indiana, um zoológico de 65 hectares e instalações de pesquisa onde Dana Drenzek, a gerente, e Pat Goodmann, a curadora, me levaram a um passeio e me apresentaram não só aos filhotes que estavam socializando, mas também a alguns lobos adultos.

Na década de 1970, Goodmann trabalhou com Erich Klinghammer, fundador do Parque dos Lobos, para desenvolver o modelo contínuo de socialização dos filhotes, expondo-os aos seres humanos e também a outros lobos, para que pudessem se relacionar com sua própria espécie, mas ainda aceitando a presença e a atenção dos seres humanos, mesmo a dos intrusivos, como os veterinários.

A área dos filhotes estava cheia de macas e redes para os voluntários, pois os lobos tinham agora entre nove e 11 semanas e viviam ao ar livre o tempo todo. Havia esconderijos de plástico e madeira para os lobinhos, e muitos brinquedos. Parecia um playground, exceto pelos restos das refeições – o osso da clavícula ou da canela de um veado, umas costelas, ossos das pernas e do ombro, às vezes com a pele e a carne ainda presas a eles.

Os filhotes eram extremamente amigáveis com os voluntários que conheciam e levemente amigáveis comigo. Os lobos adultos que conheci também eram gentis, mas distantes. Dois machos mais velhos, Wotan e Wolfgang, cada um me lambeu uma vez e foi embora. Timber, a mãe de alguns dos filhotes, e bem pequenina com seus 13 kg, também me investigou e se afastou, instalando-se em uma plataforma nas proximidades.

Apenas Renki, um lobo mais velho que sofria de câncer nos ossos e agora se movimenta com três pernas, me deixou coçar sua cabeça por um tempo. Nenhum deles se incomodou com minha presença. Nenhum ficou mais do que ligeiramente interessado. Pareciam não perceber nem se importar com meu próprio desejo intenso de vê-los, de estar perto deles, de aprender sobre eles, de tocá-los.

Descobri o quanto uma visita aos lobos tem o poder de afetar o modo com que vemos os animais. Eu queria voltar e ajudar a criar os filhotes e continuar a visitá-los para poder dizer que um lobo adulto me conhece de alguma forma.

Mas também me perguntei se era certo manter lobos neste ambiente. Na natureza, eles caminham grandes distâncias e matam seu alimento. Estes lobos foram todos criados em cativeiro e essa nunca foi uma possibilidade para eles.

Mas, será que eu estava simplesmente satisfazendo a fantasia de estar próximo da natureza? Isso se encaixa na mesma categoria de querer fazer uma selfie com um tigre em cativeiro? O que era melhor para os próprios lobos?

Fiz essas perguntas a Goodmann. Ela disse que o parque se baseia na ideia de que conhecer esses lobos faria os visitantes se importarem mais com os selvagens, com a conservação, com a preservação da vida de carnívoros da qual nunca poderiam fazer parte.

E observou que o Parque dos Lobos funciona como uma combinação de estação de pesquisa e zoológico. Estudantes e outras pessoas do mundo inteiro disputam vagas para estágios e ajudam em tudo, desde criar os filhotes até esvaziar as armadilhas de moscas.

Essa é a razão de todos os jardins zoológicos, o que é um bom argumento. Então ela o reforçou. Contou que um dos estagiários, Doug Smith, trabalhou com a reintrodução de lobos selvagens no Parque Nacional de Yellowstone.

Smith teve um papel importante no Projeto de Restauração dos Lobos desde o início em 1995, e é o líder do projeto desde 1997. Uma manhã, eu o contatei em seu escritório na sede do parque e lhe perguntei sobre seu tempo como estagiário no Parque dos Lobos.

Criei sozinho quatro filhotes, dormi com eles em um colchão durante um mês e meio. Teve um efeito profundo em mim. Foi meu primeiro trabalho com lobos. E se transformou em minha carreira.”

A partir daí, passou a estudar lobos selvagens em Isle Royale, Michigan, e depois a trabalhar com L. David Mech, biólogo pioneiro no estudo de lobos e cientista da Pesquisa Geológica dos EUA, além de professor adjunto da Universidade de Minnesota. Por fim, foi para Yellowstone para trabalhar na restauração dos lobos no parque.

Ele disse que as questões éticas sobre a manutenção dos animais silvestres em cativeiro são difíceis, mesmo quando todos os esforços enriquecem suas vidas, mas afirmou que lugares como o Parque dos Lobos têm um grande valor, caso levem as pessoas “a pensar sobre a situação dos lobos em todo o mundo e a fazer algo sobre a questão”.

Hoje em dia, “com a conservação e a natureza mutáveis, você precisa deles”, acrescentou.

Então, disse o que todos os especialistas em lobos dizem: que, apesar de os filhotes de lobo se parecerem com os cães, não o são, e que manter um lobo ou um híbrido lobo/cão como um animal de estimação é uma péssima ideia.

Se você quer um lobo, arrume um cachorro.”

Astrônomos encontram cometa interestelar

Em setembro último, um cometa passou raspando pelo Sol. Até aí nada de novo; esses astros fazem isso o tempo todo. Mas este foi especial, pois ele parece ter vindo de outro sistema solar — um viajante interestelar.

Astrônomos encontram cometa interestelar

cometa interestelar trajetoria

Se essa conclusão se confirmar, será a primeira vez que se detecta um cometa interestelar, ou seja, que viajou de um sistema planetário a outro, cruzando o imenso vazio entre as estrelas.

O astro foi descoberto na semana passada pelo projeto Pan-STARRS, um sistema de busca de bólidos celestes próximos à Terra apoiado pela Nasa, a agência espacial americana. De início, parecia só mais um cometa, como tantos outros, sem risco de colisão com nosso planeta.

No entanto, o acompanhamento do objeto indicou que ele estava numa rota hiperbólica, termo técnico para “não estava preso a uma órbita ao redor do Sol”. Mais que isso, sua velocidade de deslocamento era incomum. “Foi medida em 26 km/s, compatível com a de objetos situados no disco galáctico”, diz Cristóvão Jacques, astrônomo do SONEAR, observatório brasileiro de busca por asteroides próximos à Terra. “Por causa dessa velocidade, sabemos que ele não é do Sistema Solar, e sim de fora.”

Os astrônomos sabem que cometas são ejetados do Sistema Solar o tempo todo, então é de fato esperado que eles transitem por aí, entre as estrelas. Mas ninguém tinha visto até agora um exocometa cruzar o Sistema Solar, e esse em particular mostrou uma peculiaridade adicional. “O que é estranho e uma incrível coincidência é como um cometa de fora do Sistema Solar passa tão perto do Sol”, diz Jacques. “Foi quase um sungrazer“, referindo-se a cometas que mergulham tão próximos de nossa estrela que muitas vezes são completamente destruídos e nem saem do outro lado.

O cometa interestelar, C/2017 U1 (Pan-STARRS), segue sendo observado atentamente conforme se afasta depressa do nosso Sistema Solar, para nunca mais voltar. A esperança é que se possa confirmar sua órbita e sua natureza hiperbólica, que indicaria origem extra-solar.

Entre os que estão registrando sua fugidia presença por essas bandas é o astrônomo brasileiro Paulo Holvorcem, que, trabalhando em parceria com o americano Michael Schwartz, registrou o objeto no último dia 21. “Nelas, não se vê atividade cometária”, diz Holvorcem, num elemento que aumenta o mistério. Seria um núcleo de cometa esgotado? Ou sua passagem tão rápida pelo Sol limitou o nível de atividade?

Astrônomos encontram cometa interestelar

 

 

 

 

Imagens colhidas e tratadas pela Mount Lemmon Survey de início pareceram detectar uma pequena coma (a atmosfera do cometa), compatível com a que se esperaria de um objeto desses, da ordem de meros 100-200 metros de diâmetro. Mas observações posteriores refutaram isso — se for um cometa, está inativo ou extinto.

E as investigações continuam. Na noite desta quarta-feira (25), Joe Masiero, astrônomo do JPL (Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa), usará o Observatório de Palomar para tentar capturar o espectro — a assinatura de luz — do objeto e assim dizer algo sobre sua composição.  (Ciência em tempo real é assim!)

E eis a maior de todas as perguntas: de onde ele teria vindo? Os astrônomos ainda não sabem com certeza, mas, com o que se pôde calcular até agora, ele deve ter vindo da direção da constelação Lira, muito perto de onde se localiza a estrela Vega, a 25 anos-luz daqui. Contudo, a trajetória até agora não bate exatamente lá. Talvez com a coleta de mais dados e a definição mais precisa da órbita, possamos determinar se esse ilustre visitante veio de lá ou de outro lugar.

O mais provável, contudo, é que sua origem permaneça para sempre desconhecida. Seria mais uma enorme coincidência (além da passagem próxima do Sol) que ele viesse diretamente de uma estrela próxima, em vez de ter vagado a esmo pela galáxia por bilhões de anos antes de cruzar o nosso caminho.

Astrônomos encontram cometa interestelar

Agora o Google Maps permite que você explore planetas e luas pelo computador

Sempre quis explorar a superfície de outros planetas e luas, mas não tem talento para ser um astronauta? Pois agora isso é possível de se fazer graças ao Google Maps, que passou a exibir planetas e seus satélites naturais em sua plataforma.

Agora o Google Maps permite que você explore planetas e luas pelo computador

Sempre quis explorar a superfície de outros planetas e luas, mas não tem talento para ser um astronauta? Pois agora isso é possível de se fazer graças ao Google Maps, que passou a exibir planetas e seus satélites naturais em sua plataforma

De acordo com a Google, os dados que permitiram a construção da plataforma de visitação virtual de planetas e luas foram coletados especialmente pela sonda Cassini-Huygens, da NASA, que desvendou mistérios de Saturno e seus satélites naturais, além de outras missões da agência espacial que estudaram mais a fundo o nosso Sistema Solar, como a New Horizons, que analisou Plutão, e a Juno, que vem estudando o sistema de Júpiter.Agora o Google Maps permite que você explore planetas e luas pelo computador

Quem já está habituado a acessar o Google Maps não terá dificuldades em explorar a ferramenta espacial do serviço, que, do lado esquerdo, apresenta as opções de acesso. Basta selecionar a desejada para ser levado à representação gráfica daquele local. É possível dar zoom para ver mais detalhes, além de navegar por áreas como crateras e fossas.

Também é possível fazer um tour virtual pela Estação Espacial Internacional, e a Google pretende implementar novos ajustes em sua ferramenta para que mais idiomas sejam suportados, incluindo o português. Para começar a visitar outros corpos espaciais além da Terra usando o Google Maps, basta clicar aqui.

Fonte: Google

Ondas gravitacionais: como a medição do Universo pode avançar com as novas descobertas

Diante de uma grande descoberta científica, é sempre bom ter uma perspectiva histórica. É o caso, agora, com a extraordinária observação das ondas gravitacionais emitidas pelo choque de duas estrelas mortas (ou estrelas de nêutrons).

Ondas gravitacionais: como a medição do Universo pode avançar com as novas descobertas

Ondas gravitacionais: como a medição do Universo pode avançar com as novas descobertas

O choque ocorreu há 130 milhões de anos, quando dinossauros ainda habitavam a Terra, mas as ondas gravitacionais resultantes do processo só agora chegaram a nós.
E os cientistas anunciaram na segunda-feira terem conseguido, pela primeira vez, registrar essa colisão. “Vimos a história ocorrendo bem diante dos nossos olhos: duas estrelas de nêutrons se aproximando, se aproximando… virando cada vez mais rapidamente uma para outra, colidindo e espalhando resíduos por todos os lados”, disse à agência AFP o pesquisador Benoit Mours, do instituto francês CNRS.

Acredita-se que grande parte dos elementos pesados do Universo – como o ouro, a platina, o urânio e o mercúrio – seja resultante desse fenômeno.
Foi justamente esse estardalhaço que os cientistas testemunharam.
A grande questão é que o evento foi registrado primeiro pelas ondas gravitacionais resultantes – que são como perturbações na constituição do espaço-tempo geradas por eventos violentos – e, depois, pelas emissões de luz em muitos comprimentos de onda distintos (de raios-gama até ondas de rádio) ao longo de dias.
Essa combinação de observações nunca havia sido possível antes e oferece novos entendimentos sobre a atuação de estrelas de nêutrons.
“Essas estrelas são um laboratório de física extrema: é um material exótico, rico em nêutrons; e, quando são desmembradas, gera-se radiação exótica (…) que produz elementos como o ouro. É algo muito empolgante”, explica Martin Rees.

Nova era

Na avaliação dos cientistas, o registro de ondas gravitacionais abre uma nova era na astronomia.
Como as ondas permitem a medição de distâncias de astros, cálculos a partir delas podem ajudar a determinar a chamada “constante de Hubble”, teoria que descreve o ritmo de expansão do Universo.
A empolgação dos cientistas com a recente descoberta vem também do fato de terem conseguido, ao mesmo tempo, registrar as ondas gravitacionais e a luz que acompanha esses eventos astronômicos, algo que permitirá aos cientistas medir não só a distância desses astros, mas a velocidade com que se movem.
Ainda há bastante incerteza quanto a esses cálculos, mas há bastante confiança, no meio científico, de que à medida que mais ondas gravitacionais forem observadas, mais precisas sejam as conclusões tiradas a partir delas.
Especula-se que em mais ou menos uma década observações suficientes sejam registradas.

“(A descoberta) é como um presente de Natal”, disse à BBC o astrofísico vencedor do Prêmio Nobel Adam Riess. “Ondas gravitacionais estão nos dando tantos presentes. (…) É algo muito promissor, especialmente depois que o LIGO (observatório que participou das descobertas) tiver coletado algumas dezenas delas e começarmos a colher os dividendos.”

 

 

 

 

 

 

 

O que são estrelas de nêutrons?

Físicos e astrônomos entusiasmados anunciaram nesta segunda-feira (16) a primeira observação da fusão de duas estrelas de nêutrons, um dos fenômenos mais espetaculares e violentos do Universo.

O que são estrelas de nêutrons

Físicos e astrônomos entusiasmados anunciaram nesta segunda-feira (16) a primeira observação da fusão de duas estrelas de nêutrons, um dos fenômenos mais espetaculares e violentos do Universo.

Mas o que são estrelas de nêutrons? Perguntamos a Patrick Sutton, chefe do departamento de física gravitacional da Universidade de Cardiff, no Reino Unido, que contribuiu para a descoberta.

O que são estrelas de nêutrons?
Sutton: 
Você pode pensar nelas como os núcleos colapsados e queimados de estrelas mortas.
Quando grandes estrelas chegam ao final de suas vidas, seu núcleo entrará em colapso, e as camadas externas da estrela serão expelidas. O que resta é um objeto extremamente exótico, essa estrela de nêutrons.
Uma estrela de nêutrons tipicamente teria uma massa de talvez meio milhão de vezes a massa da Terra, mas tem apenas cerca de 20 quilômetros de diâmetro (o que equivale ao tamanho de Londres).
Um punhado de material desta estrela pesaria tanto quanto o Monte Everest.
Elas são muito quentes, talvez de um milhão de graus, são altamente radioativas, têm campos magnéticos incrivelmente intensos (…). São indiscutivelmente os ambientes mais hostis do universo hoje.

Por que as estrelas de nêutrons se fundem?

Sutton: É muito comum que as estrelas (…) no universo realmente sejam formadas em pares por uma determinada nuvem de gás.

Se as estrelas são grandes o suficiente, então, no final de sua vida, elas explodem e deixam para trás núcleos de estrelas de nêutrons, e as estrelas de nêutrons continuarão orbitando uma às outras.
À medida que elas orbitam, liberam ondas gravitacionais, e as ondas levam energia com elas, e então as estrelas lentamente se aproximam cada vez mais.
À medida que se aproximam, orbitam cada vez mais rápido, e a emissão de ondas gravitacionais se acelera.
Você obtém um processo desenfreado onde as duas estrelas, nos últimos momentos de sua vida, estarão orbitando uma à outra várias centenas de vezes por segundo, de modo que se movem muito perto da velocidade da luz e, eventualmente, irão se fundir.

O que acontece depois?

Sutton: Como não entendemos exatamente a mecânica de como essas estrelas de nêutrons funcionam no interior, seu destino final não é certo.
Se as estrelas são pesadas o suficiente, temos certeza de que elas vão colapsar para formar um buraco negro, e parte da matéria restante (…) formará o que é chamado de disco de acreção, orbitando ao redor do buraco negro.

Pode ser que, se as estrelas forem leves o suficiente, elas formarão uma única estrela de nêutrons muito pesada em vez de um buraco negro. Ela pode ser estável e permanecer uma estrela de nêutrons para sempre, ou pode ser instável e eventualmente entrar em colapso formando um buraco negro.

Fusão de estrelas de nêutrons é observada em luz e ondas gravitacionais

Pesquisa histórica mobilizou dezenas de observatórios terrestres e espaciais — o resultado foi um dos eventos astrofísicos mais bem documentados de todos os tempos

Ao longo dos últimos dois meses, dezenas de observatórios na Terra e no espaço se uniram em uma colaboração intensa e silenciosa para desenvolver um estudo sem precedentes na história da astrofísica. Os resultados promissores deste formidável esforço internacional acabam de ser divulgados, no início da tarde desta segunda-feira (16/10).

QUILONOVA: FUSÃO DE ESTRELAS DE NÊUTRONS LIBERA ONDAS GRAVITACIONAIS E EMISSÕES EM TODAS AS FAIXAS DO ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO (FOTO: ESO/L. CALÇADA/M. KORNMESSER)

Fusão de estrelas de nêutrons é observada em luz e ondas gravitacionais

Em múltiplas conferências, comunicados à imprensa e artigos científicos, equipes do mundo todo anunciaram uma descoberta de importância histórica: pela primeira vez, astrônomos do observatório Ligo, nos Estados Unidos, em parceria com o detector europeu Virgo, captaram ondas gravitacionais originadas a partir do encontro de duas estrelas de nêutrons.

O anúncio vem poucos dias após os criadores do Ligo, Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne, terem ganho o Nobel de Física de 2017. Prova de que o projeto não apenas ganhou maturidade, como também já ocupa um papel central da pesquisa astronômica do século 21.

Assim que souberam que a fusão estava ocorrendo, os cientistas do Ligo alertaram colegas em cerca de 70 observatórios diferentes para que apontassem seus telescópios para lá — e coletassem dados em luz visível e nas mais diversas faixas do espectro eletromagnético. Foi a primeira vez que um evento cósmico cataclísmico pôde ser estudado nos mínimos detalhes a partir de dois mensageiros distintos: as ondas gravitacionais e os fótons.

“Esta detecção abriu verdadeiramente as portas para uma nova maneira de fazer astrofísica”, diz em comunicado Laura Cadonati, porta-voz da Colaboração Científica Ligo, que reúne mais de 1,2 mil cientistas de vários países. “Espero que seja lembrado como um dos eventos astrofísicos mais estudados na história.” Até hoje, os pesquisadores haviam conseguido fazer quatro detecções de ondas gravitacionais — todas vindas da fusão de buracos negros. Mas já estava mais do que na hora de explorar outros fenômenos.

Densas e compactas
Buracos negros possuem três características imprescindíveis: são muito pesados (ou “massivos”); são os objetos mais compactos do Universo (concentrando toda sua massa em um espaço muito menor do que a cabeça de um alfinete); e em seu estágio final de fusão, eles orbitam na frequência ideal para serem detectados.

Um dos poucos objetos, além dos buracos negros, que trazem essa combinação são as fusões de estrelas de nêutrons. Não se sabe de nenhuma outra estrela tão densa e compacta: elas podem ter até três vezes a massa do Sol espremida em uma esfera de 20 quilômetros de diâmetro.

São tão densas que uma mísera colher de chá de sua substância pesa um bilhão de toneladas. “Estrelas de nêutrons são o que sobra depois da explosão de uma supernova”, explica o astrônomo Thiago Gonçalves, da UFRJ. Ou seja, são um dos dos possíveis estágios finais da vida de uma estrela.

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Astrônomos fazem melhor detecção de ondas gravitacionais até agora

Quando a estrela perde seu combustível e para de realizar as reações nucleares que a sustentam, ela colapsa sobre o seu próprio peso. “Quando é uma estrela muito pesada, com dezenas de vezes a massa do Sol, ela vira um buraco negro. Se é menor, ela vira uma estrela de nêutrons”, diz Gonçalves. Assim, são os nêutrons que sustentam o corpo, produzindo um intenso campo magnético e girando muito rápido, várias vezes por segundo.

Por serem muito densas, quando se fundem, essas estrelas emitem não só ondas gravitacionais, mas também raios X e gama. “Esse evento é tão rico, nos informa sobre modelos detalhados do funcionamento interno das estrelas de nêutrons e das emissões que elas produzem, até a física mais fundamental, como a relatividade geral”, diz David Shoemaker, porta-voz da Colaboração Científica Ligo e pesquisador sênior do MIT.

Tais dados podem até ajudar a explicar mistérios duradouros da astrofísica, como a matéria escura ou mesmo a teoria da gravitação quântica — uma chave importante para resolver a briga entre a física quântica e a relatividade geral — entenda aqui. “É um presente que continuaremos recebendo”, diz Shoemaker.

Dança cataclísmica
Com massas estimadas entre 1,1 e 1,6 vezes a massa do Sol, os objetos se fundiram em uma galáxia não tão distante há 130 milhões de anos — época em que dinossauros corriam soltos por aqui e que o colorido das flores ainda era uma novidade na paisagem da Terra.

A gravidade monstruosa os aproximava cada vez mais e, conforme espiralavam, torciam e retorciam o espaço-tempo ao redor como se ele fosse uma gelatina. Nos últimos 100 segundos antes de as duas estrelas se esmagarem por completo e virarem um único objeto ultradenso, a dança liberou uma quantidade insana de energia sob a forma de poderosas ondas gravitacionais.

Os humanos do Ligo e do Virgo batizaram este sinal de GW170817: ele foi detectado pelos interferômetros na América e na Europa às 9:41 (horário de Brasília) da manhã do dia 17 de agosto. Dois segundos depois, o telescópio espacial Fermi, da Nasa, registrou uma rajada curta de raios gama vinda da mesma direção do céu — mais um indício de que a violenta explosão que os astrônomos chamam de quilonova havia, de fato, ocorrido.


Agulha no palheiro
“Foi aí que a coisa ficou mesmo animada”, diz Marcelle Soares dos Santos, astrofísica e única brasileira a participar da coletiva de imprensa desta segunda (16) do Ligo. Nos Estados Unidos desde 2010, primeiro como pesquisadora no Fermilab e, desde agosto, como professora de física da Universidade Brandeis, Santos faz parte do Dark Energy Survey, levantamento que estuda o papel da energia escura na expansão acelerada do Universo. Ela colaborou em um dos 70 grupos que observaram o fenômeno.

Encontrá-lo não foi tarefa simples: mesmo com a segunda participação do Virgo em detecções de ondas gravitacionais, que permite uma triangulação mais precisa para localizar a fonte emissora, ainda assim as coordenadas emitidas cobrem uma área relativamente grande do céu. “É como procurar uma agulha em um palheiro.”

Santos explica que estava em Chicago quando recebeu do Ligo o alerta sobre o fenômeno, por volta das 6 horas da manhã do dia 17 de agosto. Durante todo aquele dia, sua equipe planejou as observações que seriam feitas assim que anoitecesse. Não eram os únicos: vários grupos repetiam o mesmo processo mundo afora.

Quase ficção científica
Quando os telescópios entraram em ação, não demorou até que relatos promissores começassem a estourar feito pipoca na caixa de e-mail da colaboração. “Dentro de 15 minutos, teve três notas independentes de pessoas que viram e falaram: ‘olha, olha aqui, tem alguma coisa interessante”, conta, empolgada, a astrofísica. “Foi muito legal, um negócio de outro mundo.”

Assim como muitos de seus colegas, a cientista diz ter sido pega de surpresa por se ver envolvida em uma pesquisa desta magnitude. “Não imaginava que a gente ia conseguir fazer uma descoberta desse tipo tão cedo, pensava que seria um evento bem distante, fraquinho e que não conseguiríamos comprovar até ter umas 3 ou 4 detecções”, afirma. “Mas aconteceu tudo de uma vez e num intervalo de tempo muito curto — o que acabou criando toda essa atmosfera de quase ficção científica.”

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Em uma tacada só, os cientistas comprovaram que as rajadas curtas de raios gama são mesmo fruto da fusão e estrelas de nêutrons. E também conseguiram solucionar um mistério que durou décadas: elementos pesados como chumbo, ouro e platina são mais abundantes no Universo do que o previsto. Ficou provado que o excesso é sintetizado pelas condições extremas das quilonovas.

“Com essas observações, a gente consegue medir a taxa de formação desses elementos e confirmar que, nesse local, ela está ocorrendo de maneira bem forte”, diz Santos. Mas o que realmente anima a astrofísica são as oportunidades de pesquisa que começam a se delinear em sua área de especialidade: a cosmologia, que reconstrói a origem do cosmos e traça sua evolução.

União de esforços
Atualmente, os pesquisadores usam a radiação eletromagnética das supernovas para calcular a expansão do Universo — chamada de constante de Hubble. Conforme mais eventos como este forem sendo acumulados, isso vai gerar estatísticas mais confiáveis e permitir medidas gravitacionais da expansão cósmica, totalmente independentes do estudo com supernovas. É justamente esse tipo de refinamento que costuma levar a descobertas revolucionárias.

A mobilização de astrônomos do mundo inteiro, com interesses e telescópios diferentes, que normalmente não colaborariam entre si, foi o que mais impressionou Santos. Estavam todos no mesmo barco. “Foi fascinante, uma coisa bem de comunidade mesmo”, diz.

Ela ressalta o fato de o artigo principal, que resume todas as observações, publicado no The Astrophysical Journal Letters, conter mais de 3 mil autores (60 dos quais brasileiros, participantes de quatro grandes experimentos internacionais). “Não é um recorde mundial de autores por artigo, o pessoal lá do LHC já bateu esse recorde, mas para a nossa comunidade é um recorde e uma coisa bem única.”

Pesquisadores no Brasil (membros do LIGO) contribuindo na descoberta
Existem dois grupos no Brasil, que participam oficialmente da Colaboração Científica LIGO. O primeiro deles está na Divisão de Astrofísica do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), em São José dos Campos (SP), órgão do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações e Comunicações e conta com seis membros: Professor Dr. Odylio Denys Aguiar, Dr. César Augusto Costa, Dr. Márcio Constâncio Jr, Me. Elvis Camilo Ferreira, Allan Douglas dos Santos Silva, Marcos André Okada e Tábata Aira Ferreira.

O grupo do INPE, dirigido por Odylio Aguiar e César Costa, trabalha no aperfeiçoamento da instrumentação de isolamento vibracional e térmica do LIGO, na sua futura operação com espelhos resfriados. O principal objetivo, através disso, é aumentar a sensibilidade dos detectores a fim de observar mais fontes de ondas gravitacionais. Além disso, o grupo trabalha na caracterização dos detectores, buscando determinar as suas fontes de ruído e a minimização dos seus efeitos nos dados coletados, permitindo que sinais de ondas gravitacionais fortes sejam mais facilmente localizados.

O outro grupo está localizado no Instituto Internacional de Física, na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) em Natal (RN). O grupo, dirigido pelo Professor Dr. Riccardo Sturani, trabalha na modelagem e análise dos dados na busca de sinais emitidos por sistemas de dois objetos astrofísicos em coalescência, dos tipos dos três detectados pelo LIGO. A modelagem é particularmente importante porque as ondas gravitacionais têm interação muito fraca com toda a matéria, tornando necessárias, além de detectores de alto desempenho, técnicas de análises eficazes e uma modelagem teórica dos sinais o mais precisa possível.

Marina Trad Nery, brasileira na colaboração científica LIGO, participa de uma instituição alemã (Albert Einstein Institute).

Novo modelo físico explica de onde veio a água da Terra

Jovem pesquisador brasileiro e seu antigo supervisor de pós-doutorado acabam de propor um novo modelo físico para explicar a origem da água

Munidos da lei da gravitação universal de Newton (cuja publicação completou 330 anos em 2017) e de pesados recursos computacionais (para poder aplicar a lei a mais de 10 mil corpos em interação), um jovem pesquisador brasileiro e seu antigo supervisor de pós-doutorado acabam de propor um novo modelo físico para explicar a origem da água na Terra e nos demais objetos de tipo terrestre do Sistema Solar.

Nova teoria de cientista brasileiro explica de onde veio a água da Terra

Novo modelo físico explica de onde veio a água da Terra

O artigo assinado por ambos, Origin of water in the inner Solar System: Planetesimals scattered inward during Jupiter and Saturn’s rapid gas accretion, foi publicado na revista Icarus.

Convém afastar logo a ideia de uma Terra que recebeu toda a sua água por meio do impacto de cometas oriundos de regiões muito distantes. Tais ‘entregas’ também ocorreram, mas sua contribuição foi posterior e percentualmente muito menos importante. 

Os autores são André Izidoro, da Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá da Universidade Estadual Paulista (Unesp) – bolsista FAPESP na modalidade Apoio a Jovens Pesquisadores –, e o astrofísico norte-americano Sean Raymond, do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, na França.

“A ideia de que a água da Terra veio predominantemente por meio de asteroides não é nova. Ela é praticamente consensual entre os pesquisadores. Nosso trabalho não é pioneiro em relação a isso. O que conseguimos foi associar esse aporte de asteroides ao processo de formação de Júpiter. E, com base no modelo resultante, ‘entregar à Terra’ quantidades de água consistentes com os valores estimados atualmente”, disse Izidoro à Agência FAPESP.

O valor de água existente na Terra varia muito de uma estimativa a outra. Usando como unidade de medida o “oceano terrestre”, o que corresponde a toda a água dos oceanos da Terra, alguns falam em três a quatro “oceanos terrestres”. Outros, em dezenas. A variação decorre do fato de não se saber quanta água existe no manto do planeta. E nem mesmo na crosta, aprisionada no interior das rochas. De qualquer forma, o modelo proposto dá conta do amplo leque de estimativas.

“Convém afastar logo a ideia de uma Terra que recebeu toda a sua água por meio do impacto de cometas oriundos de regiões muito distantes. Tais ‘entregas’ também ocorreram, mas sua contribuição foi posterior e percentualmente muito menos importante. A maior parte da água chegou à região atualmente ocupada pela órbita da Terra antes que o planeta tivesse se constituído”, disse Izidoro.

Novo modelo físico explica de onde veio a água da Terra

Nova teoria de cientista brasileiro explica de onde veio a água da Terra

Para entender “como”, vale recapitular o cenário definido pelo modelo convencional de formação do Sistema Solar, acrescentando o novo modelo relativo ao aporte de água.

A condição inicial é uma gigantesca nuvem de gás e poeira cósmica. Devido a algum tipo de perturbação gravitacional ou turbulência local, essa nuvem entra em colapso e passa a ser atraída por uma determinada região de seu interior, que configura um centro.

Com o aporte de matéria, o centro torna-se tão massivo e aquecido que, cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, entra em processo de fusão nuclear, transformando-se em estrela.

Enquanto isso, a nuvem remanescente continua a orbitar o centro e seu material se aglutina, formando um disco, que posteriormente se fragmenta, definindo os nichos protoplanetários.

“Estima-se que, nesse disco, a região rica em água se localizava a partir de algumas unidades astronômicas de distância do Sol. Na região interior, mais próxima da estrela, a temperatura era alta demais para que a água pudesse se acumular, exceto talvez em muito pequena quantidade, na forma de vapor”, explicou Izidoro.

Por definição, a unidade astronômica (AU) é a distância média da Terra ao Sol. Entre 1,8 AU e 3,2 AU localiza-se atualmente o Cinturão de Asteroides, com centenas de milhares de objetos.

Nessa faixa, os asteroides que ocupam a região entre 1,8 AU e 2,5 AU são predominantemente pobres em água, enquanto a maioria daqueles situados além de 2,5 AU são ricos.

O processo de formação de Júpiter pode explicar a origem dessa divisão, de acordo com o pesquisador.

“O tempo transcorrido entre a formação do Sol e a completa dissipação do disco gasoso foi bastante curto, na escala cosmogônica: de apenas 5 milhões a no máximo 10 milhões de anos.

E a formação de planetas gasosos tão massivos quanto Júpiter e Saturno só pode ter ocorrido durante essa fase de juventude do Sistema Solar.

Então, foi durante essa fase que o rápido crescimento de Júpiter perturbou gravitacionalmente milhares de planetesimais ricos em água, deslocando-os de suas órbitas originais”, disse Izidoro.

Convém afastar logo a ideia de uma Terra que recebeu toda a sua água por meio do impacto de cometas oriundos de regiões muito distantes. Tais ‘entregas’ também ocorreram, mas sua contribuição foi posterior e percentualmente muito menos importante. 

Estima-se que Júpiter possua um núcleo sólido, com massa equivalente a algumas vezes a massa da Terra. Esse núcleo sólido é recoberto por um extenso e massivo envoltório gasoso.

Júpiter só pode ter adquirido tal envoltório durante a fase da nebulosa solar, quando o sistema estava em formação e havia enorme quantidade de material gasoso disponível.

Devido à vultosa massa do embrião de Júpiter, o processo de aquisição do gás, por atração gravitacional, foi muito rápido. Nas vizinhanças do planeta gigante em formação, situados além da “linha de gelo”, milhares de planetesimais [corpos rochosos semelhantes a asteroides] orbitavam o centro do disco, atraindo-se, simultaneamente, uns aos outros.

O rápido aumento da massa de Júpiter rompeu o precário equilíbrio gravitacional desse sistema de muitos corpos. Vários planetesimais foram engolidos pelo Proto-Júpiter.

Outros, enviados para os confins do Sistema Solar. E uma pequena fração, arremessada para a região interior do disco, entregando água para o material que, mais tarde, formaria os planetas terrestres e constituiria o Cinturão de Asteroides.

Admite-se que uma pequena fração da água existente na Terra tenha chegado mais tarde, mediante o choque de cometas e asteroides. E que uma fração ainda menor possa ter-se formado localmente, por meio de processos físico-químicos endógenos. Mas a maior parte da água veio com os planetesimais

“O período de formação da Terra é datado entre 30 milhões e 150 milhões de anos após a formação do Sol. Quando isso ocorreu, a região do disco onde nosso planeta se constituiu já dispunha de bastante água, entregue pelos planetesimais deslocados por Júpiter e também por Saturno. Admite-se que uma pequena fração da água existente na Terra tenha chegado mais tarde, mediante o choque de cometas e asteroides. E que uma fração ainda menor possa ter-se formado localmente, por meio de processos físico-químicos endógenos. Mas a maior parte da água veio com os planetesimais”, disse Izidoro.

A afirmação sustenta-se no modelo construído por ele e seu antigo supervisor.

“Com o emprego de supercomputadores, simulamos a interação gravitacional entre os múltiplos corpos por meio de integradores numéricos, em linguagem Fortran. E introduzimos uma modificação para incluir os efeitos do gás presente no meio durante a época de formação dos planetas. Isso porque, além de todas as interações gravitacionais em cena, os planetesimais sofreram também a ação do chamado ‘arrasto gasoso’, que é, basicamente, um ‘vento’ em sentido contrário ao do movimento – o mesmo tipo de efeito que um ciclista percebe ao se deslocar, decorrente da colisão das moléculas do ar com seu corpo”, descreveu o pesquisador.

O “arrasto gasoso” fez com que as órbitas dos planetesimais deslocados por Júpiter, inicialmente muito alongadas, fossem, pouco a pouco, “circularizadas”. Foi tal efeito que implantou esses objetos na zona que corresponde atualmente ao Cinturão de Asteroides.

Um parâmetro fundamental para esse tipo de simulação é a massa total da nebulosa solar no início do processo. Para chegar a esse número, Izidoro e Raymond utilizaram um modelo proposto no início da década de 1970.

Ele parte do levantamento da massa de todos os objetos atualmente observados no Sistema Solar.

O período de formação da Terra é datado entre 30 milhões e 150 milhões de anos após a formação do Sol. Quando isso ocorreu, a região do disco onde nosso planeta se constituiu já dispunha de bastante água, entregue pelos planetesimais deslocados por Júpiter e também por Saturno.

Para compensar as perdas decorrentes da ejeção de matéria durante a fase de formação do sistema, o modelo corrige as massas atuais dos diferentes objetos, fazendo com que suas proporções de elementos pesados (oxigênio, carbono etc.) e de elementos leves (hidrogênio, hélio etc.) fiquem iguais às do Sol.

Isso com base na hipótese de que o disco de gás e o Sol tinham a mesma composição. Feitas as alterações, obtém-se a massa presumível da nuvem primitiva.

“Além disso, nosso novo modelo considerou também os diferentes tamanhos dos atuais asteroides, que vão de quilômetros a centenas de quilômetros de extensão, porque o gás tende a afetar mais os asteroides menores”, disse Izidoro.

A simulação feita a partir destas considerações pode ser vista no vídeo a seguir:

 

No eixo horizontal, foram marcadas as distâncias dos objetos ao Sol, em unidades astronômicas (AU). No eixo vertical, foram marcadas as excentricidades das órbitas dos objetos. A progressão da animação mostra como o sistema evoluiu em sua fase de formação.

Os dois pontos pretos, situados, respectivamente, a pouco menos de 5,5 AU e mais de 7,0 AU, são, pela ordem, Júpiter e Saturno.

Durante a animação, esses corpos crescem pelo acréscimo de gás da nuvem protoplanetária. E seu crescimento desestabiliza os planetesimais e os lança em várias direções. As diferentes cores atribuídas aos planetesimais servem apenas para mostrar onde eles estavam no início e para onde foram lançados. A área cinzenta assinala a posição atual do Cinturão de Asteroides. E o cômputo do tempo, em milhares de anos, aparece na porção superior do gráfico.

A segunda animação acrescenta um importante ingrediente, que é a migração de Júpiter e Saturno para mais perto do Sol durante o processo de crescimento.

 

Todos os cálculos de interação gravitacional entre os corpos em presença foram feitos a partir da Lei de Newton. O integrador numérico possibilitou calcular a posição de cada corpo em vários momentos – algo que, dado o número de corpos, da ordem de 10 mil, seria impossível fazer sem os recursos computacionais utilizados.

O artigo Origin of water in the inner Solar System: Planetesimals scattered inward during Jupiter and Saturn’s rapid gas accretion, de Sean N. Raymond e André Izidoro, pode ser lido aqui e aqui.