Volume 1, Edição 10
Outubro 2011
astroPT magazine
ROSAT já caiu
Nobel da Física 2011
A saga do Neutrino acabou?
ASTROFOTOGRAFIA
Outubro 2011
Chuva de Estrelas by Miguel Claro
Imagem obtida pelo Miguel Claro. À direita a imagem que foi publicada na revista Quero Saber. À esquerda, a imagem com legenda identificativa de cada constelação. À direita do observador cauteloso e preparado para uma forte chuvada de estrelas, podemos ver o planeta Júpiter.
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Prémio Nobel da Física 2011 atribuído à Expansão do Universo Estocolmo, 4 de Outubro de 2011 The Nobel Prize in Physics 2011 was awarded “for the discovery of the accelerating expansion of the Universe through observations of distant supernovae“ with one half to Saul Perlmutter and the other half jointly to Brian P. Schmidt and Adam G. Riess. Podemos deixar as merecidas saudações aos laureados aqui. E esta é tradução geral para Português do comunicado da Academia Sueca de Ciências, para explicar, em linguagem simples e acessível, a atribuição do prémio. O que está escrito nas estrelas… “Uns dizem que o mundo acabará em fogo: outros que será em gelo…” Qual será o destino do Universo? Acabará provavelmente em gelo, a crer nos laureados com o Prémio Nobel da Física de 2011.
der algo muito semelhante por todo o Universo. A expansão crescente do Universo implica que este está a ser esticado por uma força desconhecida embutida no tecido do espaço. Esta energia escura constitui uma fatia muito grande do Universo, mais de 70% (~73%), e é um enigma, talvez mesmo o maior enigma da física actual. Não foi então uma surpresa a Cosmologia ter sentido os seus alicerces tremerem de alto a baixo quando dois grupos de investigadores apresentaram resultados similares em 1998.
Saul Perlmutter PUB Estudaram cuidadosamente várias dezenas de chefiava um dos 2 explosões de estrelas, chamadas supernovas, localigrupos de investigazadas em galáxias muito distantes, e concluíram que AstroPT ção, o Projecto de a expansão do universo está a aumentar. alojado por: Grifin Cosmologia de http://www.grifin.pt/ A descoberta surgiu como uma surpresa completa Supernovas até para os próprios laureados. O que viram foi (Supernova Cosmocomo se tivessem atirado uma bola ao ar, e esta, logy Project), que se em vez de voltar para o chão, fosse observada a iniciara em 1988. desaparecer cada vez mais depressa para o céu, Brian Schmidt lidecomo se a gravidade não conseguisse voltar a atraí- rava uma outra la e inverter a sua trajectória. Parecia estar a suce- equipa de cientistas Página 3
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que, em finais de 1994 lançou um projecto concorrente, a Equipa de Busca de Supernovas de Alto Desvio-z (High-z Supernova Search Team), no qual Adam Reiss viria a desempenhar um papel crucial. As duas equipas de investigação concorreram uma com a outra no mapeamento do Universo à medida que iam descobrindo as explosões de estrelas supernovas mais longínquas no espaço. Ao estabelecerem a distância à supernova e a velocidade a que esta se está a afastar de nós, os cientistas esperavam revelar o nosso destino cósmico. Esperavam encontrar sinais que indicassem que a expansão do Universo estaria a abrandar, o que levaria a um equilíbrio entre o fogo e o gelo. E o que encontraram foi o oposto – a expansão estava a acelerar. O Cosmos está a crescer. Não é a primeira vez que uma descoberta astronómica revoluciona as nossas ideias sobre o Universo. Apenas há meros cem anos, o Universo era tido como um local calmo e pacífico, e dum tamanho igual ao da nossa própria Galáxia, a Via Láctea. O relógio cosmológico estava a tocar a as horas certas e regulares e o Universo era eterno. No entanto, cedo se verificou uma mudança radical nesse quadro. No início do século 20 a astrónoma americana Henrietta Swan Leavitt descobriu uma forma de calcular as distâncias para as estrelas distantes. Nesse tempo, as mulheres astrónomas não tinham acesso aos grandes telescópios, mas eram empregues muitas vezes para a tarefa rotineira de análise das placas fotográficas. Henrietta Leavitt estudou milhares de estrelas Página 4
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pulsantes, chamadas Cefeidas, e descobriu que as mais luminosas tinham pulsos mais prolongados. Munida desta informação, Leavitt pode calcular a luminosidade intrínseca das Cefeidas. Caso a distância de apenas uma Cefeida for conhecida, podem-se determinar as distâncias para as outras Cefeidas – quanto mais fraca for a sua luz, mais longe está a estrela. Nascera a vela padrão, o primeiro marco na régua de medição ainda em uso nos nossos dias. Ao fazer uso das Cefeidas, os astrónomos cedo iriam concluir que a Via Láctea é apenas uma de muitas galáxias no Universo. E, nos anos 1920, os astrónomos tiveram ao seu dispor o telescópio do Monte Wilson na Califórnia, podendo assim demonstrar que todas as galáxias se estão a afastar de nós. Estavam a estudar o chamado Desvio para o Vermelho que ocorre quando uma fonte emissora de luz se está a afastar de nós. O comprimento de onda da luz é esticado e, quanto mais longa for a onda, mais vermelha é a sua cor. A conclusão que se impôs foi que as galáxias se estão a afastar de nós e a afastaram-se entre si, e, que quanto mais longe estão, mais depressa se afastam – este facto é até conhecido como Lei de Hubble. O vaivém da constante cosmológica. As observações do espaço já tinham sido previstas pelos cálculos teóricos. Em 1915, Albert Einstein publicou a sua Teoria da Relatividade Geral, que tem sido a base fundamental da nossa compreensão do Universo desde essa altura. A Teoria descre-
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ve um Universo que tem que se expandir ou se retrair. Esta perturbante conclusão foi alcançada cerca duma década antes da conclusão sobre o afastamento das galáxias. Nem o próprio Einstein conseguiu reconciliar o facto de que o Universo não era estático. Então, de forma a parar esta expansão cósmica não desejada, Einstein adicionou uma constante às suas equações a que chamou de constante cosmológica. Mais tarde, Einstein consideraria a inserção desta constante cosmológica um erro enorme. Contudo, com as observações realizadas em 1997-1998, a que são atribuídas o Prémio Nobel deste ano, podemos concluir que a constante cosmológica de Einstein – inserida pelas razões erradas – foi na verdade brilhante. A descoberta da expansão do Universo foi um primeiro grande passo na direcção da agora visão padronizada e consensual que nos diz que o Universo foi criado há quase 14 mil milhões de anos. Tanto o espaço como o tempo começaram desde então. Desde esse momento, o Universo tem-se vindo a expandir. Se compararmos com um bolo que sobe quando é cozido no forno, podemos ver as galáxias como as passas desse bolo, a afastaremse umas das outras devido à expansão cosmológica. Mas, e…, para onde vamos? Supernovas – a nova medida do Universo. Quando Einstein se livrou da constante cosmológica e se rendeu à ideia dum Universo não-estático, relacionou a forma geométrica do Universo com o seu destino. Será aberto ou será fechado, ou será algo intermédio – teremos um Universo plano? Um Universo aberto será aquele onde a força gravitacional da matéria não tem grandeza suficiente para evitar a expansão do Universo. Toda a matéria será diluída num espaço cada vez maior, cada vez mais frio e cada vez mais vazio. Já um Universo fechado será, por outro lado, descrito pela força gravitacional a ter força suficiente Página 5
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para parar e até para conseguir fazer a expansão retroceder. Nesta eventualidade, o Universo deixaria então de se expandir e cairia de novo em si mesmo, num fim violento e quente, num chamado Big Crunch (Grande Esmagamento). A maioria dos cosmólogos, contudo, prefeririam viver num Universo mais simples e com uma matemática mais elegante: num Universo plano, onde se crê que a expansão esteja em declínio. O Universo, segundo este modelo, não acabaria nem em fogo nem em gelo. Só que não há por onde escolher. Pois que se existe uma constante cosmológica, a expansão continuará a acelerar, mesmo que o Universo seja plano. Os laureados com o Nobel deste ano esperavam medir a desaceleração cósmica, ou como estaria a diminuir a expansão do Universo. O seu método usou o mesmo princípio do método utilizado pelos astrónomos mais de seis décadas antes: localizar as estrelas distantes e medir os seus movimentos. No entanto, isto é fácil de se dizer e é muito mais difícil de se fazer na prática. Desde os tempos de Henrietta Leavitt foram encontradas muitas mais Cefeidas que até são muito mais longínquas. Mas, nas distâncias a que os astrónomos precisam de ver, a milhares de milhões de anos-luz de distância, as Cefeidas já não são visíveis. A vela padrão que servia de régua precisava de ser esticada. As supernovas – explosões de estrelas – tornaram-se nas novas velas padrão. Os telescópios mais sofisticados no solo e no espaço, a par dos computadores mais poderosos, permitiram, durante os anos 1990, que se adicionassem mais peças ao puzzle cosmológico. Foram cruciais os sensores digitais sensíveis à luz – os chamados CCD (Charged Cuple Device – DCA ou Dispositivo de Carga Acoplada) – uma invenção de Willard Boyle e de George Smith que lhes valeu o Prémio Nobel da Física de 2009.
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Anãs brancas a explodirem A nova ferramenta na caixa dos astrónomos é um tipo especial de explosão estrelar, a supernova tipo Ia. Durante algumas, poucas, semanas, uma só supernova deste tipo pode emitir tanta luz como uma galáxia inteira. Este tipo de supernova é uma explosão duma estrela antiga extremamente compacta que é tão pesada como o Sol mas que é tão pequena como a Terra – uma anã branca. As anãs brancas formam-se quando uma estrela não tem mais energia no seu núcleo, dado que todo o hidrogénio e todo o hélio já foram consumidos nas reacções nucleares. Somente restam o carbono e o oxigénio. Será desta forma que, num futuro distante, o nosso Sol se desvanecerá e arrefecerá à medida que atinge o seu fim como uma anã branca (o Sol é actualmente uma anã amarela e ainda será uma gigante vermelha antes de atingir o ciclo de anã branca). Um fim bem mais excitante aguarda uma anã branca que faça parte dum sistema binário, o que é uma situação bastante comum.
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Neste caso, a forte gravitação da anã rouba o gás à sua estrela companheira. Contudo, quando a anã branca tiver crescido para 1.4 vezes a massa solar, já não consegue manter-se conjugada. Quando isto acontece, o interior da anã torna-se quente o suficiente para que se iniciem reacções de fusão descontroladas, e o gás é totalmente desfeito numa questão de segundos. Os produtos das fusões nucleares emitem uma radiação forte que vai aumentando durante as primeiras semanas a seguir à explosão, para decrescer ao longo dos meses seguintes. É por isso que há como que uma corrida às supernovas – dada a brevidade destas explosões. No Universo visível ocorrem cerca de dez supernovas Ia por minuto. Só que o Universo é enorme. Numa galáxia típica ocorrem uma ou duas explosões de supernovas por milénio. Em Setembro de 2011, tivemos a sorte de podermos observar uma supernova deste tipo numa galáxia perto da Ursa Maior, visível com o auxílio dum simples par de binóculos. Nota: Para um post detalhado sobre esta supernova, temos este artigo do Luís Lopes aqui no AstroPt. Mas a maioria das supernovas está muito mais lon-
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ge, logo são muito menos intensas. Então, na redoma do céu, onde e quando procurar? Uma conclusão espantosa As duas equipas concorrentes sabiam que teriam que passar os céus a pente fino, se queriam localizar as distantes supernovas. O truque consistiu em comparar duas imagens do mesmo pequeno pedaUma anã branca rouba o gás da sua vizinha usando para o efeito a ço de céu, que corresponde a olhar- sua gravidade. Quando a anã branca cresce até 1.4 vezes a massa se para um polegar na ponta do bra- do Sol, explode como uma supernova tipo Ia. Crédito: Harvard ço esticado. A primeira imagem tem Gazette que ser captada logo a seguir à Lua Nova e a segunda três semanas depois, antes que o Os investigadores tiveram que lidar com muitos luar inunde o céu e absorva a luz das estrelas. outros problemas. As supernovas do tipo Ia não Podem então as duas imagens ser comparadas na são tão previsíveis como inicialmente se supunha esperança de se descobrir um pequeno ponto de – já que as explosões mais luminosas se desvaneluz – um pixelentre outros na imagem CCD, (DCA) – cem mais rápido. E, o que é mais, a luz das superque poderá ser uma assinatura duma supernova novas precisava de ser extrapolada da luz envolnuma galáxia distante. Apenas se utilizaram supervente das suas galáxias anfitriãs. Outra tarefa novas no mínimo a um terço da distância do Uniimportante foi a de se calibrar a intensidade corverso visível, de forma a eliminarem-se as distorrecta. As poeiras intergalácticas que se interpõe ções locais. entre nós e as estrelas alteram a luz estrelar. Isso afecta os resultados quando se calcula a lumino-
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sidade das supernovas. Localizar as supernovas desafiou não só os limites da ciência e das tecnologias como também os da logística. Primeiro, foi preciso localizar o tipo certo de supernova. Depois, foi ainda necessário medir-se o seu desvio para o vermelho e a sua luminosidade. A curva de luz teve que ser observada ao longo do tempo de forma a poder-se comparar com outras supernovas do mesmo tipo com as suas
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cruzavam discretamente os seus quadrantes de busca. As armadilhas potenciais foram numerosas, e, na verdade, os dois grupos de cientistas ficaram bastante reconfortados por terem chegado aos mesmos, e espantosos, resultados: ao todo, encontraram cerca de 50 supernovas cuja luz parecia ser mais débil do que o esperado. Era o contrário do espectável. Se a expansão cósmica tivesse vindo a perder velocidade, as supernovas deveriam aparecer mais luminosas. Contudo, as supernovas estavam a desvanecer-se à medida que se iam, cada vez mais, afastando, embutidas nas suas galáxias. A surpreendente conclusão foi que a expansão do Universo não está a abrandar, mas antes a acelerar. Até à eternidade (From here to eternity – o famoso filme com Montgomery Cliff)
Este gráfico de luminosidade (Relativo ao Sol, L0) em função do tempo, ilustra a curva de luz característica duma supernova do tipo Ia. O pico é sobretudo devido ao decaimento do Níquel (Ni), enquanto num estádio posterior é alimentado pelo Cobalto (Co). distâncias já conhecidas. Isto exigiu uma rede de cientistas que pudessem decidir com rapidez se uma estrela em particular era um candidato que merecesse ficar sob observação. Precisavam de serem capazes de mudar de telescópio e de terem tempo de observação disponível sem demoras, o que contrariava um procedimento que normalmente demora meses. Precisavam de actuar com toda a rapidez já que uma supernova depressa se desvanece. Por vezes, as duas equipas concorrentes entrePágina 8
Então o que está a acelerar o Universo? Chama-se energia escura e é um desafio para os físicos, é um enigma que ninguém ainda conseguiu resolver. Foram avançadas diversas ideias. A mais simples é a de se reintroduzir a constante cosmológica de Einstein, que ele próprio em tempos rejeitara. Nessa ocasião, Einstein inserira a constante cosmológica como uma força anti-gravitacional da matéria de forma a poder criar um Universo estático. Hoje, a constante cosmológica parece, ao invés, estar a acelerar a expansão do Universo. A constante cosmológica, é, naturalmente, constante, e como tal não se modifica ao longo do tempo. Então, a energia escura torna-se dominante quando a matéria, logo a sua gravidade, se dilui devido à expansão do Universo no decorrer de milhares de milhões de anos. De acordo com os cientistas, isso explicaria porque é que a constante cosmológica entrou tão tarde em cena na história do Universo, acerca de apenas cinco a seis mil milhões de anos. Nessa era, a força gravitacional da matéria ter-se-ia enfraquecido o suficiente em relação à constante cosmológica. Até essa altura, a expansão do Universo tinha vindo a desacelerar. A constante cosmológica pode ter a sua origem no vácuo, o espaço vazio que, de acordo com a Física
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sob o nome colectivo de quintessência, com étimo na palavra grega para designar o quinto elemento. A Quintessência poderia acelerar o Universo, mas somente ocasionalmente. Isto tornaria impossível de prever o destino do Universo. Seja o que a energia escura for, perece que veio para ficar. Encaixa muito bem no puzzle cosmológico que os físicos e os astrónomos têm estado a elaborar desde há muito tempo. Imagens comparativas da luminosidade de 3 supernovas tipo Ia.
3 distantes supernovas tipo Ia, tal como forma observadas pelo Hubble em 1997. Dado que as supernovas tipo Ia têm a mesma luminosidade, são usadas para se medir a energia escura e os seus efeitos na expansão do Universo. As imagens por baixo são detalhes das vistas de profundidade de campo alargado, que estão acima. As supernovas da esquerda e do centro ocorreram há cerca de cinco mil milhões de anos, a da direita, há sete mil milhões de anos. Crédito Hubble Space Telescope.
Quântica, nunca está completamente NT – Valores arredondavazio. Em vez disso, o vácuo é uma sopa dos. quântica de bolhas onde as partículas Energia escura: afasta as virtuais da matéria e da anti-matéria coisas ~75% do Universo surgem, existem, e deixam de existir, Matéria escura: cola as saltitando da existência para a nãocoisas ~20% do Universo existência, dando azo a que surja a Matéria normal: cola as energia. coisas ~5% do Universo No entanto, a estimativa de cálculo mais simples para a quantidade de A designação correcta em energia escura não corresponde, de Física da matéria normal (a todo, à quantidade que foi medida no do dia-a-dia) é matéria espaço, que é de cerca de 10 120 (1 seguido de 120 zeros). Isto constitui uma diferença enorme e ainda inexplicada entre a teoria e a observação. Em todas as praias do mundo não existem mais do que 1020 (1 seguido de 20 zeros) grãos de areia. Pode ser que, afinal, a energia escura não seja constante. Talvez ela mude ao longo do tempo. Talvez um campo-força desconhecido gere a energia escura apenas ocasionalmente. Na Física existem muitos campo-força semelhantes que se agrupam Página 9
De acordo com o actual consenso, cerca de três quartos do Universo consiste de energia escura. O restante é matéria. Mas a matéria normal, o material de que são feitos e feitas galáxias, estrelas, seres humanos e flores é apenas 5% do Universo. A restante matéria é chamada de Matéria-Escura e até agora tem estado escondida das nossas vistas. A matéria escura é um outro mistério do nosso cosmos deveras maioritariamente desconhecido: tal como a energia escura, a matéria escura é invisível. Conhecemos as duas através dos seus efeitos – uma está a empurrar,
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O destino do Universo Um Universo em Expansão A pizza do Universo – valores aproximados. O enquadramento científico publicado pela Academia sueca de Ciências pode ser acedido aqui. Manel Rosa Martins
a outra está a puxar. Só têm o adjectivo “escura” em comum. Assim sendo, as descobertas dos laureados com o prémio Nobel da Física de 2011 ajudaram a desvendar um Universo que é ainda 95% desconhecido para a Ciência. E tudo voltou a ser possível.
Teoria da Relatividade – Dilatação do Tempo Com a Teoria da Relatividade do Einstein, utilizando o Paradoxo dos Gémeos (podem ler aqui a sua explicação, incluindo a matemática subjacente), pode-se viajar para as estrelas… o pior é quando voltamos… Podem ver aqui esta imagem que mostra o que acontece ao gémeo que viaja a 86% da velocidade da luz (C = 300 mil kms por segundo) em relação ao gémeo que fica na Terra. O gémeo que viaja a 86% de C demorará cerca de 5 anos a ir e a vir de Proxima Centauri, enquanto o gémeo que fica na Terra terá envelhecido quase 10 anos. Se uma nave nos levasse a 99% da velocidade da luz, chegaríamos a Proxima Centauri em 5 meses! No entanto, 5 anos teriam passado na Terra! Quando voltássemos, estaríamos cerca de 1 ano mais velhos, mas toda a gente na Terra teria envelhecido 10 anos! À mesma velocidade chegaríamos à estrela Vega (25 anos-luz de distância) em 1 ano! A 99,99% da velocidade da luz, chegaríamos ao centro da nossa Galáxia (cerca de 26 mil anos-luz de distância) em somente 40 anos!! Página 10
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À mesma velocidade chegaríamos e voltaríamos da galáxia de Andrómeda (a cerca de 2 milhões de anosluz de distância) em somente 60 anos! Mas para os habitantes da Terra teriam passado cerca de 5 milhões de anos! (imaginem como será o mundo daqui a 5 milhões de anos… há 5 milhões de anos atrás, não havia humanos, nem sequer hominídeos!) Michio Kaku, no seu livro “Visions – How science will revolutionize the 21st century”, escreveu isto: “But since time slows down aboard the starship, according to Einstein’s special theory of relativity, the crew could reach the Pleiades star-cluster (M45), which is 400 light-years away, in as little as 11 years, by the clocks aboard the starship. After 25 shipboard years, such a ship could even reach the Great Andromeda Galaxy – although over 2 million years would have passed on the Earth.” Tudo isto se deve ao fenómeno denominado Dilatação do Tempo. Podem ler aqui a sua explicação, incluindo a matemática subjacente. Notem que não se está a viajar mais rápido que a luz. Simplesmente o tempo passa mais devagar. Atentem neste excerto dessa página: “Time dilation would make it possible for passengers in a fast-moving vehicle to travel further into the future while aging very little, in that their great speed retards the rate of passage of on-board time. That is, the ship’s clock (and according to relativity, any human traveling with it) shows less elapsed time than the clocks of observers on Earth. For sufficiently high speeds the effect is dramatic. For Página 11
example, one year of travel might correspond to ten years at home. Indeed, a constant 1 g acceleration would permit humans to travel as far as light has been able to travel since the big bang (some 13.7 billion light years) in one human lifetime. The space travelers could return to Earth billions of years in the future. A scenario based on this idea was presented in the novel Planet of the Apes”. Várias experiências comprovam este abrandamento do tempo – o tempo passa mais devagar. Ou seja, quando tivermos tecnologia para viajar quase à velocidade da luz, será possível viajarmos para todo o lado! Mas, em certa medida, será uma viagem de suicídio, porque quando voltarmos à Terra, o mundo terá mudado. Provavelmente já nem encontraremos humanos! O fenómeno da Dilatação do Tempo, pertencente à Teoria da Relatividade Restrita de Einstein, é bastante estranho, e inclui a famosa experiência mental do Paradoxo dos Gémeos. Leiam o resto do artigo e vejam os vídeos aqui. Carlos Oliveira
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Uma Casa para os professores de ciências…e não só Nasceu em 2008, foi apresentada ao mundo em 2009, chama-se [simplesmente] Casa das Ciências e é o Portal Gulbenkian para Professores. Com já três aninhos de funcionamento e crescimento é, no entanto, um projeto ainda desconhecido por muitos elementos do seu principal público-alvo: os professores de ciências. Aqui fica então uma breve nota sobre este interessante projeto apoiado pela Fundação CalousteGulbenkian e que tem o seu Gabinete Coordenador localizado na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, dirigido pelo Prof. Doutor José Ferreira Gomes, catedrático de Química. O Portal surge na lógica da Fundação Calouste Gulbenkian de apoio à educação em Portugal, tanto na elaboração de conteúdos como no apoio a docentes, pretendendo ser um “veículo integrador e amplificador dos esforços atuais na utilização das tecnologias da Informação no processo de Ensino/Aprendizagem feitos por agentes muito diversos cujos resultados se encontram dispersos”. A Casa das Ciências tem, neste momento, três vertentes de ação, representadas no Portal em três secções diferentes: Materiais, Banco de Imagem e WikiCiências. A secção dos Materiais constituiu o primeiro passo deste projeto e ainda hoje representa o seu maior esforço. Nesse espaço, os utilizadores regisPágina 12
tados (o registo e download de materiais é gratuito), encontrarão materiais diversos que podem ser usados pelos professores (ou divulgadores) de ciência e estes são “materiais que os próprios professores consideram úteis e eficazes para a sua atividade profissional”. Também neste espaço, os professores “podem trocar ideias sobre esses materiais e o modo de os usar; será também um sítio onde […] partilharão as suas experiências”. É objetivo primordial do Portal oferecer aos professores das diferentes áreas científicas (Biologia, Geologia, Química, Física e Matemática), desde o ensino básico até aos primeiros anos do ensino superior, ferramentas digitais de qualidade e em português. Nesse sentido, todos os materiais submetidos pelos utilizadores passam por um processo de avaliação por pares (peer review), tanto a nível científico como pedagógico. Para além disso, muitos dos materiais que lá se podem encontrar proveem de portais estrangeiros de qualidade reconhecida e foram traduzidos para o nosso idioma, com autorização dos seus responsáveis. Para fomentar a “produção nacional”, a Casa das Ciências atribui também bolsas a projetos de criação de novas ferramentas digitais e, anualmente, o Prémio Casa das Ciências (que é atribuído ao autor do material original publicado no Portal selecionado pelo júri pela sua qualidade). Os “filhos” mais jovens deste projeto são o Banco de Imagens e a WikiCiências.
EDUCAÇÃO
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O Banco de Imagens está integrado no Portal principal e é possível a qualquer utilizador submeter imagens que pense serem relevantes para o ensino das ciências e que passarão por uma revisão editorial feita por um cientista da área em questão. Depois de publicadas, as imagens ficam disponíveis para downloadcom uma licença Creative Commons (uso com atribuição da autoria). Neste momento, existem já mais de 300 fotos disponíveis na área da Biologia, mas é importante que se disponibilizem também imagens relacionadas com as outras ciências. Aqui fica o apelo! Quanto à WikiCiências, esta pretende ser uma enciclopédia on-line de referência para a consulta de termos relacionados com a ciência, em português e, claro, com validação por especialistas de cada uma das áreas científicas representadas. Precisamente por este último motivo, inicialmente, as entradas foram escritas por professores uni-
Testes
versitários convidados. Atualmente, todos os utilizadores registados na wiki e com uma página pessoas biográfica válida (vejam as instruções) podem submeter os seus textos, mas estes passarão necessariamente, tal como os demais materais, por um escrutínio antes da sua eventual publicação. Desta forma, o Portal garante a qualidade científica dos conteúdos lá presentes. Para consultar as entradas já existentes não é necessária qualquer autenticação. É, como espero poder ter transmitido, um projeto interessantíssimo, com muito valor para os educadores das áreas científicas, onde se congregam uma série de ferramentas que podem ser aplicadas na sua atividade docente. A maioria das ferramentas é simples de utilizar e muito útil. Reforço, uma vez mais, o caráter gratuito de todas as valências da Casa das Ciências! Diana Barbosa
Este cartoon fez-me lembrar esta estória satírica no The Onion. Nós avaliamos o resto da vida da Terra segundo um ponto de vista humano – como se eles tivessem que ser como nós. Mas também me fez lembrar um dos problemas da educação. O sistema educativo (em qualquer parte do mundo) decidiu se abrir a toda a gente de uma forma “industrial”, como se fosse uma fábrica, em que os alunos são números, o que conta são os resultados, e a matéria-prima (alunos) entra, é-lhes incutida a mesma linha industrial, a matéria-prima é transformada, e no final teremos (supostamente) o mesmo produto final. Quem se desvia um pouco desta linha, pode ser considerado um produto defeituoso. Ou seja, esperamos que os alunos tenham as mesmas competências e talentos, tal como no cartoon em que todos têm que fazer o mesmo exame. Carlos Oliveira
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LITERACIA CIENTÍFICA
Outubro 2011
Neutrinos mais rápidos que a luz? Parece que não! A saga da experiência com neutrinos está longe do fim. Nas últimas semanas a comunidade científica tem-se desdobrado em explicações para tentar encontrar o erro nos dados do OPERA. O número de artigos publicados no serviço de preprint arXiv aproxima-se das duas centenas (não quer dizer que todos sejam credíveis). Contudo, fica aqui uma nota sobre esta experiência: existe muitas fontes de erro! (Para nossos leitores menos esclarecidos, qualquer medição implicitamente tem erros. Erros sistemáticos, estatísticos, etc.) Alguns desses artigos questionam sobre a sincronização dos relógios como, por exemplo, o que cito a seguir: “Consequentemente, neste referencial a distância viajada por elas [partículas] é mais curta que a distância que separa a fonte emissora e o detetor,” escreve van Elburg. Este fenómeno foi neglicenciado pela equipa do OPERA porque considera que os relógios estão no solo — que na realidade estão — e não em órbita, onde o seu referencial para a sincronização se encontra. Utilizando a altitude, o período orbital, a inclinação ao equador e outras métricas, van Elburg calculou o erro: “O ‘tempo de voo’ observado será mais curto em 32 ns do que o ‘tempo de voo’ baseado num relógio em terra,” escreveu. Como isto foi feito para a localização dos dois relógios, o erro duplica e obtemos a tal falha temporal de 64 nanoseconds. (pode ler-se mais aqui e aqui) Mais recentemente a experiência ICARUS (irmã do OPERA) deu a reviravolta (ou pelo menos contradiz) ao caso. Segundo Hamish Johnston, os resultados das duas experiências são contraditóPágina 14
rias: na medição do tempo (e consequente velocidade) pelo OPERA e na distribuição de energia pelo ICARUS. Ainda refere que “as emissões de pares electrão–positrão teriam um efeito considerável na distribuição de energia dos neutrinos que chegavam ao OPERA e ICARUS, mas nenhuma tem evidências disso.” A equipa do ICARUS e cujo artigo pode ver aqui, colocou a hipótese de testar o OPERA com base no artigo publicado por Andrew G. Cohen e Sheldon L. Glashow (prémio Nobel da Física). Cohen e Glashow argumentam que os neutrinos superluminais devem perder energia por meio da radiação das interações fracas - o análogo daradiação Cherenkov para uma partícula neutra. Dado a velocidade do neutrino ser v > c , como a medida pelo OPERA, e dada a distância percorrida até Gran Sasso, pode-se calcular o espectro de energia dos neutrinos observáveis, dado o espectro de
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A física é um pouco mais complicada do que resumir tudo num único parágrafo, mas realmente, não precisam de espremer os vossos cérebros: não há nada de muito saber. O que é importante é que existe uma relação clara e simples entre a velocidade ‘superluminal’ e a taxa de diminuição da energia do neutrino. Os neutrinos do CERN são produzidos com uma energia média de 28,2 GeV, e os neutrinos no fim na recepção – a LNGS onde OPERA e ICARUS ambos se situam deve ter uma energia média de apenas 12,1 GeV para os neutrinos detetados. A equipa do ICARUS percebeu que o espectro de energia, das interações neutrino detetadas, mostram um acordo muito bom com o movimento de neutrinos à velocidade da luz (e não superior). A distorção do espectro seria muito dramática se a velocidade tivesse sido superior, isto é de tal forma determinante que o ICARUS pode colocar uma restrição muito apertada sobre a velocidade superluminal dos neutrinos: consistente com a velocidade da luz, e não maior do que por mais de quatro partes em 10 bilionésimos (se não estiver familiarizado com milionésimos e bilionésimos, então digamos que: o resulta-
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Image: The ICARUS 600-ton detector. Credit: Gran Sasso National Laboratory (LNGS)
do ICARUS diz que a diferença entre a velocidade dos neutrinos e a velocidade da luz não pode ser tão grande quanto o observado pelo OPERA, e é certamente menor do que por três ordens de magnitude, e compatível com zero). Enquanto decorre o processo de tentativas de explicação para os resultados do OPERA, o FERMILAB prepara-se para conduzir, realizando várias atualizações de equipamento, novas experiências no próximo ano, de modo a trazer novidades sobre estes misteriosos neutrinos. Ao que parece, o reinado do neutrino superluminal está a ficar curto. José Gonçalves
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produção de energia.
LITERACIA CIENTÍFICA
Outubro 2011
Fim do Mundo foi ontem, devido ao cometa Elenin! Não viram? Certamente que morreram todos, mas ainda não se tinham dado conta disso. O cometa Elenin teve ontem a maior aproximação à Terra. O astroPT escreveu cerca de 20 artigos sobre este cometa. Podem ser lidos, aqui e aqui. Em todos eles, demonstramos com evidências que NADA de especial iria acontecer. Logo no 1º artigo, começamos por desmascarar todas as parvoíces que andavam a ser ditas sobre este cometa: buracos negros, anãs castanhas, terramotos, campos electromagnéticos, etc, etc, etc, eram tudo parvoíces ditas por vigaristas com o único objectivo de mentirem às pessoas – como já fizeram centenas de vezes no passado! Entretanto o cometa desintegrou-se em pedaços ainda menores que o pequeno cometa original, e desapareceu dos céus. Obviamente, dissemos adeus ao cometa Elenin. Tal como dissemos na altura, este cometa nem na “morte” foi especial, já que teve o mesmo destino que vários outros cometas. Esta é uma das últimas imagens do cometa Elenin (imagem lado esquerdo) A 1ª imagem do cometa foi feita pelo seu descobridor, Leonid Elenin. Página 16
Esta imagem também foi feita pelo descobridor, Leonid Elenin. Podem ver o artigo dele, no blog dele. Como se percebe, o cometa desintegrou-se completamente, sendo visível somente pequeníssimos pedaços, bem longe da Terra. Esses pequenos pedaços têm uma magnitude de 18 (ou seja, só com bons telescópios se vê, como se pode ver na escala de magnitudes – é cerca de 100 mil vezes mais fraco que o limite de detecção da visão humana). Como diz o Leonid Elenin: “I don’t know why fearmongers chose my comet. I received many letters from scared people. But if they believe in conspiracy theories I can’t help them. Hopefully this helps put some of the doomsday nonsense to rest.” Ou seja, ele recebeu muitas cartas (e e-mails, e comentários no blog) de pessoas assustadas. Se essas pessoas acreditam em conspiradores que lhes querem vender falsamente o medo, então ele não as pode ajudar. Ele espera que esta seja uma lição, de modo a se acabar com todas as parvoíces de fim-do-mundo. A última imagem do cometa parece ter sido feita pelo astrónomo amador Mike Holloway: (imagem à direita) Vê-se um cometa totalmente desintegrado, com os pequenos pedaços muito longe da Terra. Neste momento, o pouco que resta do cometa já está a caminho dos confins do Sistema Solar…
Conclusão: nós sempre dissemos a verdade sobre o cometa Elenin. Não teria qualquer efeito sobre a Terra, e seria somente mais um cometa, como dezenas de cometas que passam pelos céus todos
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Volume 1, Edição 10
os anos. No entanto, mais de 3 milhões de websites e vídeos disseram asneiras sobre o cometa Elenin. Ainda ontem apareceram novos artigos em sites pseudos a soar as trombetas do Apocalipse! Será que todos os websites se vão retratar, e dizer que estavam completamente enganados? É óbvio que não. Vão dizer que estavam certos, mas que o Pai Natal os salvou! E assim, amanhã poderão pôr em prática a mesma estratégia de sempre: vender medos infundados, baseados em completas mentiras, de modo a vigarizar as pessoas. É incrível como na internet não se aplica a devida justiça: os autores desses websites pseudo deveriam ser legalmente acusados de crimes lesa humanidade. E é incrível como algumas pessoas continuam a acreditar em vigaristas, mesmo após eles aplicarem a mesma mentira que já aplicaram centenas de vezes no passado, sempre com o mesmo resultado! Espero que todas estas parvoíces sobre o cometa Elenin tenham servido de lição a um grande número de pessoas, para olharem para as evidências dadas pelos especialistas, em vez de acredita-
Crédito: Mike Holloway
rem em qualquer disparate dito pelos conspiradores. Será esperar demais? Carlos Oliveira
Cometa Elenin não é um Buraco Negro Temos recebidos vários comentários com esta pergunta, por isso resolvi fazer um post sobre isto. O cometa Elenin era um pequeníssimo cometa, que nada tinha de especial. A prova que nada tinha de especial é que teve o mesmo destino que outros: sublimou ao passar perto do Sol, e assimdesapareceu… acabou. Então porque continuam a fazer perguntas sobre o Elenin? Porque um vigarista que nada tinha para fazer, resolveu criar um vídeo no Youtube a dizer que o cometa é um buraco negro. Não vou colocar aqui o vídeo, porque seria dar publicidade a vigaristas. Sugiro que também nem vejam o vídeo nem o divulguem, porque seria dar publicidade a vigaristas. A verdade é que quem diz que um pequeníssimo cometa, que já nem existe, é um objecto bastante Página 17
massivo como um Buraco Negro, é porque nada percebe de astronomia. Sinceramente, dizer que o Elenin é o Pai Natal seria uma parvoíce menor do que afirmar que é um buraco negro. O vídeo é um completo desfolhar de idiotices, barbaridades, mentiras, e vigarices. […] veria-se o buraco negro a roubar massa ao Sol. Qualquer pessoa pode ir lá fora, olhar para o céu, e ver que o Sol está normal – não se vê nada a roubar massa ao Sol. Como se comprova, a pessoa no vídeo é mais um vigarista, com uma mentira tão básica que qualquer pessoa pode provar que é mentira. Carlos Oliveira
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Outubro 2011
Interferometria por átomos para medir a rotação da Terra Um novo tipo de giroscópio baseado na interferência dos átomos foi desenvolvido para poder determinar a latitude onde o instrumento ficará localizado – e também servirá para medir o norte verdadeiro e taxa de rotação da Terra. O dispositivo foi desenvolvido por físicos, dos EUA, que esperam que este instrumento possa testar a teoria geral da relatividade de Einstein. Também se pretende miniaturizar a tecnologia para que possa ser usada em sistemas de navegação portáteis. O giroscópio foi construído por uma equipe liderada por Mark Kasevich na Universidade de Stanford, na Califórnia. O funcionamento consiste em disparar átomos numa direção com um pequeno ângulo com a vertical (como no lançamento de projéteis) de modo que os átomos sigam uma trajetória parabólica à medida que a gravidade os puxa para baixo. Uma série de Giroscópio inventado por Léon Foupulsos de luz , cault in 1852. Replica construída por Dumoulin-Froment para a Exposição emitidos por Universal em 1867. National Conserum laser, é vatory of Arts and Crafts museum, Paris. Fonte: Wikipedia disparado contra a nuvem durante o voo, que separa os átomos num número de diversos ramos que se seguem trajetórias diferentes. Os pulsos são cuidadosamente selecionados de modo que duas dessas trajetórias se possam cruzar num detetor. Dado que os átomos são regidas pela mecânica quântica, eles se comportam como ondas com uma mudança relativa na fase entre os átomos
que tomam caminhos diferentes. A interferência resultante no detetor é ditada, em parte, pelas orientações relativas dos pulsos de luz do laser, a gravidade e a rotação da Terra. Onde no mundo? O dispositivo é configurado para que os pulsos de luz do laser sejam disparados horizontalmente – perpendicular à gravidade – e foi testado, rodando a orientação dos pulsos de luz do laser sobre o eixo gravitacional. O padrão de interferência resultante é uma sinusoidal quase perfeita com uma amplitude que depende da taxa de rotação da Terra e da latitude do local onde a medição é feita. Porque sabe-se o quão rápido a Terra está a girar, a latitude pode, portanto, ser facilmente determinada (veja-se o exemplo do pêndulo de Faulcault). A direção do verdadeiro norte e sul são dadas pela direção dos pulsos de luz do laser
Função seno (sinosoide). Fonte: Wikipedia Página 18
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Dois giroscópios atómicos em ação.
quando a amplitude da sinusoidal é zero. Como o giroscópio também é sensível ao seu próprio movimento em relação ao que o envolve, Kasevich e colegas mostraram que este poderia ser usado para a “navegação inercial”, em que a localização de um veículo (ou pessoa) é calculado por saber seu ponto de partida e todos os os movimentos realizados. A equipe demonstrou isso através da rotação do giroscópio sobre o eixo perpendicular à gravidade e aos pulsos de luz do laser, o que levou a uma mudança constante na interferência à medida que a velocidade angular aumentava de zero até cerca de 1,6 rotações por segundo. Teste de Einstein Embora este não seja primeiro giroscópio de átomos a ser feito, a equipe diz que a sua gama dinâmica é 1000 vezes maior do que as versões anteriores. Outra diferença importante entre este e outros giroscópios de átomos é que o padrão de interferência não depende da velocidade dos átomos, o que significa que o ruído e a incerteza nas medições não degradam o seu desempenho. Kasevich acredita que a técnica também pode ser adaptado para medir – pela primeira vez em um ambiente de laboratório – as pequenas correções para a trajetória de qualquer objeto resultante da teoria geral da relatividade de Einstein. ”Como a nossa técnica de interferometria-átomo determina essencialmente a trajetória, em última instância, a mudança de fase do interferômetro deve refletir as correções da trajetória relacionadas com a relatividade geral“, diz o cientista. Kasevich e seus colegas planeiam agora melhorar a técnica Página 19
de modo a que seja o suficientemente sensível para medir esse efeito, conhecido como “precessão geodésica“, e implementá-lo em uma “torre de queda” de 10 m que está a ser construída em Stanford. Embora a “precessão geodésica” da relatividade geral já havia sido medido com instrumentos a bordo de satélites (veja no blog aqui, aqui, aqui e aqui), Holger Müller, da Universidade da Califórnia, Berkeley pensa que “a confirmação por interferômetros de átomos será recebida com grande interesse“. No entanto, ele adverte que a implementação da experiência numa torre de 10 m será “um desafio”. Kasevich também tem planos para implementar a tecnologia em pequenos dispositivos que poderiam ser usados em sistemas de navegação – e de fato já está associado a uma pequena empresa chamada AOsense, com sede em Sunnyvale, Califórnia. Kasevich disse à physicsworld.com disse que um dispositivo com um volume de apenas 1 cm3poderia ser útil para aplicações de navegação terrestre. O experimento atual está contido dentro de um cubo com um escudo magnético, com aproximadamente 50 cm de aresta. Traduzido e adaptado de physicsworld.com José Gonçalves PUB
A sua revista mensal de astronáutica [clica na imagem para saber mais]
Outubro 2011
TERRA
ROSAT já caiu
No mês passado caiu o satélite UARS. Na altura dissemos que o pior estava para vir, com a queda do satélite alemão ROSAT. O ROSAT tinha 2.400 kgs, iria-se desintegrar em pedaços de 400 kgs, e poderia ser bastante perigoso para os Humanos.
Na verdade, já caiu. Terá caído provavelmen-
Estava previsto que este satélite iria cair hoje, por
Carlos Oliveira
volta do meio-dia. Página 20
te sobre o Oceano Índico ou sobre a China. Ainda não se sabe ao certo, mas os cientistas tendem a apontar para provavelmente ter caído em território Chinês.
TERRA
Volume 1, Edição 10
Terramoto na Turquia Deu-se hoje um terramoto na Turquia, de magnitude 7,3, e que pode ter morto 1000 pessoas, segundo as estimativas iniciais. Já me perguntaram se tinha alguma coisa a ver com a profecia do Harold Camping. A resposta é NÃO. A falsa profecia dele era para um terramoto global (e não somente na Turquia) no dia 21 de Outubro de 2011, no dia 21 de Maio de 2011, em 1998, em 1994, etc, … sempre errado! Segundo ele, Cristo iria descer à Terra, um terramoto global iria acontecer, e as pessoas crentes iriam ser levadas aos céus. NADA disto aconteceu hoje ou nos dias em que ele disse. Claro que qualquer pessoa que diga que vai haver um terramoto, vai acertar sempre, porque terramotos existem todos os dias, e os fortes, como a chuva, acontece várias vezes ao ano. Mas ele foi explícito no que ia acontecer e em qual dia. O objectivo dele foi somente ficar com 80 milhões de dólares dos crentes. O terramoto na Turquia NADA teve a ver com o que o Camping disse. Já me perguntaram se tinha alguma coisa a ver com o cometa Elenin. O cometa Elenin já não existe – desintegrou-se. O que existem são pequenos fragmentos do cometa, que continuam na órbita original do cometa. Esses fragmentos encontram-se actualmente já muito longe da Terra… estando a ir em direcção aos confins do Sistema Solar. Por outro lado, como já explicamos aqui no blog várias vezes, cometas ou objectos minúsculos do mesmo género, não provocam quaisquer terramotos na Terra, ainda para mais quando passam muito longe, como aconteceu com o cometa Elenin. Página 21
Ou seja, nem o Elenin nem seja o que fôr que estivesse no céu nesta altura, provocou o terramoto na Turquia. NÃO teve nada a ver com o cometa Elenin. Também não teve a ver com qualquer alinhamento planetário. Esse nem existe!, como podem ver aqui. Como já expliquei neste post, existem centenas de terramotos todos os dias. Alguns deles são mais fortes, e outros menos fortes. Os centros populacionais são migalhas no planeta, por isso é normal que grande parte dos terramotos não afecte de sobremaneira os humanos. Mas é óbvio que de vez em quando acontece um forte em sítios onde existe muita gente. É normal, é uma questão de probabilidades. Não tem nada a ver com profecias, cometas, alinhamentos, etc. Por fim, a Turquia é atravessada por muitas falhas geológicas, sobretudo no noroeste, e sofre frequentemente sismos. É algo normal na Turquia. Aliás, até têm tido sorte, porque Istambul, a maior cidade, com 13 milhões de pessoas!, corre risco contínuo de terramoto violento… e no entanto, tem-se safado. Aliás, em 1999, houve mais de 20 mil mortos na Turquia devido a terramotos, e no entanto, se as mentiras dos vigaristas pseudo tivessem alguma ponta de verdade, então isso tinha-se passado em 1997 aquando da passagem do magnífico cometa Hale-Bopp. Conclusão: este foi um terramoto normal, que nada teve a ver com o que alguns vigaristas podem já andar a divulgar. Carlos Oliveira
Outubro 2011
TERRA
Estudo de cépticos conclui que há mesmo Aquecimento Global Um estudo financiado por aqueles que pretendiam provar que o Aquecimento Global não existe, teve um desfecho surpreendente. Curioso que também o cientista principal da investigação era anteriormente céptico em relação à existência de aquecimento global. “(…) A temperatura da Terra aumentou, em média, 1ºC desde a década de 1950, diz um grupo de cientistas americanos que quis responder às dúvidas dos mais cépticos e aquecer o debate climático, em lume brando desde o “climategate” em 2009. (…) O principal objectivo não era descobrir a causa das alterações climáticas mas perceber se há, ou não, um aquecimento global (…)” Interessante é também o facto de se ter provado que a controvérsia chamada Climategate tinha sido uma manipulação Página 22
daqueles que, não percebendo nada do assunto, deixaram-se levar por interesses económicos, políticos, e religiosos. Foi uma falsa controvérsia de modo a enganar a população, como eu já tinha explicado o ano passado, neste post. O Jon Stewart fez ontem um segmento engraçado sobre isto, onde expõe, entre outras coisas, a manipulação dos resultados científicos feita pelos Media – só dando relevância à controvérsia, tomando a posição contrária aos factos, e não dando relevância aos resultados finais (ver o vídeo aqui) Carlos Oliveira
Volume 1, Edição 10
Oceano brilhante
Não, não é uma cena do filme O Abismo, em que frotas de extraterrestres estão a emergir do fundo do mar. Provando, mais uma vez, que a natureza é muito mais fantástica que qualquer imaginação de filmes, este é umfenómeno natural baseado na bioluminescência, produzido por plâncton microscópico que brilha no escuro quando perturbado por ondas. (vejam os vídeos aqui) Crédito da imagem à direita: aquamarinediscovery Carlos Oliveira
Página 23
TERRA
COSMOLOGIA
Outubro 2011
Aglomerados de galáxias confirmam Teoria da Relatividade “(…) Até hoje nunca havia sido possível testar a teoria da gravidade de Einstein em escalas maiores do que o Sistema Solar. Agora, astrofísicos dinamarqueses conseguiram medir o quanto a luz emitida por aglomerados de galáxias é afetada pela gravidade. E as observações confirmam as previsões teóricas, não apenas as de Einstein, mas também as hipóteses mais recentes do “universo escuro” – a energia escura e a matéria escura.
sas observações confirmam a Teoria da Relatividade,” resumiu Radek Wojtak. Com este resultado bem-comportado, a pesquisa dá sustentação às chamadas teorias do universo escuro, que explicam o comportamento observado do Universo com base em duas entidades ainda desconhecidas e não observadas, chamadas matéria escura e energia escura. (…)”
Observações de grandes distâncias no universo são baseadas em medições do desvio para o vermelho, que é um fenômeno onde o comprimento de onda da luz de corpos celestes distantes é deslocado mais para o vermelho quanto maior é a distância que essa luz percorre. (…) (…) analisaram medições da luz de galáxias em cerca de 8.000 aglomerados de galáxias. Aglomerados de galáxias são aglomerações de milhares de galáxias, mantidas juntas por sua própria gravidade. Esta gravidade afeta a luz que está saindo do aglomerado em direção ao espaço. (…) “Descobrimos que os cálculos teóricos do desvio para o vermelho gravitacional baseados na Teoria da Relatividade Geral estão em completo acordo com as observações astronômicas. Nossa análise das observações dos aglomerados de galáxias mostra que o desvio para o vermelho da luz é proporcionalmente deslocado em relação à influência gravitacional [exercida pela] gravidade do aglomerado de galáxias. Desta forma, as nosPágina 24
Leiam o artigo completo no Inovação Tecnológica. Leiam também aqui, aqui, aqui, e aqui. Carlos Oliveira
COSMOLOGIA
Volume 1, Edição 10
Markarian 509 Esta é a galáxia Markarian 509,
pio Espacial Hubble nota-se o
Esse monstro está a disparar
que se encontra a 460 milhões
buraco negro supermassivo
gás em várias direcções.
de anos-luz de distância.
(300 milhões de vezes a massa
Leiam aqui, aqui, e aqui.
Nesta foto feita pelo Telescó-
do Sol) no centro da galáxia.
Carbono mais antigo Pensava-se que o carbono
atrás. Leiam aqui, aqui, e aqui.
tinha aparecido no Universo
Carlos Oliveira
mais recentemente, mas ao analisar a composição química da distante galáxia TN J09242201, os astrónomos perceberam que uma quantidade significativa do elemento carbono já existia no Universo há 12,5 mil milhões de anos Página 25
Carlos Oliveira
COSMOLOGIA
Outubro 2011
Pulsar de Caranguejo emite raios gama acima do previsto A Nebulosa do Caranguejo é o resultado de uma estrela que “explodiu” como Supernova. Vimos essa supernova no ano 1054. No centro ficou uma poderosa estrela de neutrões que gira 30 vezes por segundo – um pulsar. Em Maio, foi detectada uma erupção de raiosgama nesta nebulosa. Essa emissão vem do pulsar. Agora os astrónomos descobriram que as energias emitidas são muito superiores àquelas previstas pelos modelos teóricos. Os astrónomos estão a tentar encontrar explicaPágina 26
ções para este fenómeno. Leiam aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, e aqui. Carlos Oliveira
COSMOLOGIA
Volume 1, Edição 10
Cratera de 500 kms Há 65 milhões de anos atrás, grande parte dos dinossauros morreram devido ao impacto de um cometa de 10 kms que produziu a Cratera Chicxulub, no México, que tem um diâmetro de 180 kms. A NASA descobriu sob o gelo da Antárctica uma cratera de 500 kms, que deverá ter sido criada por um cometa com 50 kms de diâmetro. O estudo dessa cratera parece indicar que o impacto desse cometa deverá ter levado à maior extinção de sempre, quase acabando com toda a vida na Terra, há 250 milhões de
anos atrás.
com que uma pequena parte
O estudo também parece suge-
dele se soltasse, naquilo que
rir que o impacto poderá ter
hoje é conhecido como Austrá-
ajudado a partir o superconti-
lia.
nente da Gondwana, fazendo
Simulação Bolshoi Foi feita em computador a melhor simulação da estrutura do Universo em larga escala. Já se sabia que as galáxias estão ligadas por enormes filamentos. Mas nesta simulação o que se vê é o Universo em larga escala, em muito maior escala do que simplesmente galáxias, em
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que os grupos de galáxias se agrupam formando longos filamentos pelo Universo. Bolshoi Simulation from UCHPACC on Vimeo. Leiam sobre isto, aqui, aqui, aqui, aqui, e aqui. (vejam o vídeo aqui) Carlos Oliveira
Carlos Oliveira
SISTEMA SOLAR
Outubro 2011
O estranho caso dos redemoinhos lunares Os redemoinhos lunares são estranhas formações brilhantes e sinuosas observadas em algumas regiões da superfície da Lua, sem relação aparente com a topografia local. São encontradas tanto nas vastas planícies basálticas dos maria como em regiões montanhosas, em sobreposição a crateras e aos respectivos depósitos de ejecta. As suas formas curvilíneas são, por vezes, acentuadas por estreitas faixas de material escuro contido no interior dos seus padrões brilhantes. Reiner Gama é o exemplo mais proeminente e mais bem conhecido de um redemoinho lunar. Localizada em Oceanus Procellarum, a norte da cratera Reiner, esta estrutura é definida por uma formação central brilhante e elíptica, com dimensões aproximadas de 30 por 60 km, e com extensões filamentosas para sudoeste e nordeste. A região central contém ainda no seu interior uma faixa de material escuro concêntrico aos seus limites. As suas dimensões tornam este redemoinho lunar facilmente observável através de um telescópio amador, quando a Lua se encontra entre as fases segunda giba e segunda falcada. Apesar de ser o mais conhecido, Reiner Gama é apenas um entre os muitos redemoinhos lunares identificados na superfície da Lua. As primeiras sondas lunares fotografaram estas estruturas em regiões espalhadas por toda a superfície lunar, e descobriram em todas fortes campos magnéticos localizados. Os mapeamentos do campo magnético lunar realizados pelos sub-satélites das missões Apollo 15 e Apollo 16, e pelas sondas Lunar Prospectore Kaguya, demonstraram, no entanto, que nem todas as anomalias magnéticas contém redemoinhos facilmente identificáveis. Esta aparente relação conduziu alguns cientistas a especular que os redemoinhos resultariam da reduzida exposição destas regiões à acção do vento solar. Neste cenário, a anomalia magnética protegeria a superfície do bombardeamento de partículas do vento solar, suprimindo o normal enegrecimento do solo causado pela exposição ao longo de milhões de anos ao agressivo clima espaPágina 28
cial. Os redemoinhos lunares seriam assim sombras dos campos magnéticos invisíveis que pairam sobre estas regiões. Porém, esta hipótese tem sido difícil de aceitar no seio da comunidade científica. O impacto de micrometeoróides também degrada lentamente o solo lunar, transformando-o em material mais escuro, mas não é afectado pela presença de anomalias magné- Mapa do campo magnético sobre Reiner Gama, detectado nos anos ticas, pelo que os 90 pela sonda Lunar Prospector. redemoinhos não Crédito: NASA. estariam protegidos deste agente erosivo, e como tal, não manifestariam os contrastes de albedoque exibem. Recentemente, surgiu uma ideia inovadora que postula a possibilidade das anomalias magnéticas associadas aos redemoinhos poderem gerar campos eléctricos, devido à penetração diferencial de protões e electrões no vento solar no campo magnético. Estes campo eléctricos teriam a capacidade de levitar de forma descriminada poeirafeldspática, criando as características faixas mais claras. Este mecanismo não teria, no entanto, capacidade para criar as intensas diferenças de brilho entre os redemoinhos e as regiões envolventes, como se pode observar no caso de Reiner Gama. Outras hipóteses ignoram a questão das anomalias magnéticas e sugerem que os redemoinhos
SISTEMA SOLAR
Volume 1, Edição 10
resultam do impacto de comas cometárias, de fragmentos de núcleos cometários, ou de enxames de pequenos meteoróides com origem em cometas. No entanto, mesmo estas hipóteses tornam-se frágeis quando se verifica que até hoje não foram observadas noutras paragens do Sistema Solar estruturas semelhantes aos redemoinhos lunares, incluindo em Mercúrio, um planeta certamente tão fustigado por cometas como a própria Lua. Então, o que se passou nestas regiões? A chave estará certamente nas anomalias magnéticas. Os cientistas debatem ainda sobre a sua origem, mas muitos aceitam que estas estruturas são remanescentes de um agora extinto campo magnético global, fossilizados em regiões da crusta, antipodais a grandes bacias de impacto formadas há mais de 3,1 milhares de milhões de anos. Suportam esta ideia a presença de grandes anomalias magnéticas da face mais distante da Lua, localizadas nos antípodas de Mare Imbrium, Mare Serenitatis, e de outras famosas bacias de impacto do lado mais próximo. A magnetização destas regiões poderá ter ocorrido na presença de um campo magnético amplificado, gerado pela interacção de nuvens de plasma libertadas no lado oposto da Lua durante a formação da bacia de impacto, com o fraco campo magnético ainda presente nessa época. À medida que o campo magnético global foi desaparecendo, as anomalias então criadas foram acumulando os distintos padrões que formam os redemoinhos pela acção de fenómenos ainda não inteiramente compreendidos.
Reiner Gama visto pelas câmaras da Lunar Reconnaissance Orbiter. A – Imagem de contexto obtida pela câmara de ângulo aberto (comprimento aproximado da região ilustrada: 80 quilómetros). B – Pormenor de uma pequena área de Reiner Gama (indicada em A por uma seta branca), ilustrando as transições abruptas entre zonas brilhantes e zonas escuras (comprimento aproximado da imagem: 510 metros). Crédito: Yuri Goryachko,Mikhail Abgarian e Konstantin Morozov (Astronominsk). Página 29
Reiner Gama fotografado através de um telescópio amador. Até à chegada das primeiras sondas lunares, esta estrutura era interpretada apenas como uma cratera peculiar. Esta imagem foi retirada de um mosaico que retrata a Lua a 24 de Junho de 2011, um dia depois da fase quarto minguante (vejam a imagem original aqui).< Crédito: Yuri Goryachko,Mikhail Abgarian e Konstantin Morozov (Astronominsk).
Algumas anomalias parecem, no entanto, contrariar este padrão, por não serem antipodais a qualquer bacia de impacto actualmente visível. É este o caso do campo magnético de Reiner Gama, o mais emblemático exemplo de um redemoinho lunar. Este aspecto adensa ainda mais o mistério que envolve estas estruturas, um complexo mistério que provavelmente só será resolvido com a chegada de exploradores humanos a estas regiões. Sérgio Paulino
SISTEMA SOLAR
Outubro 2011
Vega é a estrela Polar Estamos no ano 14.000 e a estrela Vega é a estrela Polar. Como é que isso aconteceu? A Terra tem uma inclinação de 23.4º À medida que orbita o Sol (ano), a Terra mantém a inclinação sempre virada para o mesmo lado. No entanto, gradualmente, a Terra vai mudando o sentido da inclinação, tal como um pião a rodar. Essa rotação da inclinação é gradual e demora 26,000 anos. Chama-se a este movimento: Precessão. Desta forma, o eixo vai apontando para diferentes estrelas ao longo de 26.000 anos. Vega é a estrela polar no ano 12.000 A.C. Thuban é a estrela polar no ano 3.000 A.C. Polaris éa estrela polar no ano 2.000 Gamma Cephei é a estrela polar no ano 3.000 Iota Cephei é a estrela polar no ano 5.200 Deneb é a estrela polar no ano 10.000 Vega é a estrela polar no ano 14.000 Thuban é a estrela polar no ano 23.000 Página 30
Polaris é a estrela polar no ano 28.000 Note-se que este movimento também afecta as estações do ano. Por exemplo, se continuarmos a estória do início, e imaginarmos que estamos no ano 14.000, então o eixo da Terra estará a apontar na direcção contrária ao que estava no ano 2000. Assim, em Julho do ano 14.000, o Hemisfério Norte estará sob o frio do Inverno. Já em Dezembro do ano 14.000, os portugueses estarão de calções deitados ao Sol na praia. Carlos Oliveira
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Página 31
SISTEMA SOLAR
SISTEMA SOLAR
Outubro 2011
Atmosfera de Vénus tem uma camada de ozono
Imagem ao cimo: Date: 05 Oct 2011 Satellite: Venus Express Depicts: SPICAV measurements of ozone in Venus atmosphere Copyright: Courtesy of Franck Montmessin, LATMOS - UVSQ/CNRS/IPSL - France
A sonda europeia Venus Express descobriu uma camada de ozono em Vénus, semelhante à Terra e Marte. Na Terra, a camada de ozono (moléculas com 3 átomos de oxigénio) é importantíssima para a vida, já que nos protege dos raios ultravioleta. Na Terra, este gás constituído por oxigénio foi sendo produzido pela vida há milhares de milhões de anos atrás. Em Vénus, parece que as moléculas são criadas quando os raios do Sol partem as moléculas de dióxido de carbono, libertando átomos de oxigénio, que são puxados para a região do planeta em que é sempre noite e aí podem combinar-se formando moléculas de oxigénio ou de ozono. Isto é similar ao que acontece em Marte. Na Terra, a camada de ozono está a cerca de 25 quilómetros de altitude. Página 32
Em Vénus, a camada de ozono está a 100 quilómetros de altitude, e a sua densidade é menos de 1% de na Terra. Assim, quando se analisar atmosferas de planetas extrasolares e se encontrar uma camada de ozono, é preciso perceber qual a sua origem (se produzida por seres vivos ou não), e uma das evidências poderá ser a concentração dessa camada de ozono (1/5 ou mais que na Terra, então pode ter ter sido produzida por seres vivos; se a concentração fôr menor, então poderá ser uma causa física para a existência de ozono, como em Marte ou Vénus). Leiam aqui, aqui, aqui, aqui, e aqui. Carlos Oliveira
SISTEMA SOLAR
Volume 1, Edição 10
Lua tem até 10 vezes mais titânio que a Terra
Observações feitas no visível e em ultravioleta permitiram perceber que a Lua tem bastante Titânio. O titânio tem muitas aplicações, sendo tão forte como o aço, 45% mais leve, e bastante resistente. Leiam aqui, aqui, e aqui. Será que é desta que temos uma nova “corrida ao ouro”, feita por privados, desta vez à Lua? Carlos Oliveira Página 33
A TODOS OS INTERESSADOS: As revistas estão disponíveis para download em: http://issuu.com/astroPT Clicar na revista que quer descarregar, ao abrir a nova página e em baixo encontrará uma caixa com uma setinha que irá permitir fazer o download (é necessário ter conta no issuu, mas pode fazer o registo com a conta do facebook.
SISTEMA SOLAR
Outubro 2011
Inclinação de Úrano produto de uma série de colisões? Sempre foi um mistério a inclinação extrema da rotação de Úrano. Quase perpendicular ao plano orbital, o eixo de rotação do gigante gelado é certamente uma relíquia do passado violento do Sistema Solar. Desde cedo, os astrónomos sugeriram que esta característica singular teria sido produto do impacto de um corpo com pelo menos a massa da Terra. No entanto, esta teoria tem um problema. Tal catástrofe deveria ter deixado as órbitas das luas uranianas nas suas inclinações originais, e não, tal como observamos hoje, em órbitas regulares no plano equatorial do planeta. Um novo trabalho divulgado ontem na EPSC-DPS Joint Meeting parece trazer uma nova solução para este antigo problema. Através de simulações, uma equipa de cientistas liderada por Alessandro Morbidelli (Observatoire de la Cote d’Azur) testou vários cenários de impacto que pudessem reproduzir a actual inclinação do sistema uraniano. Descobriram que se o Úrano tivesse sido atingindo quando ainda se encontrava rodeado por um disco protoplanetário (um disco de material donde posteriormente iria emergir o séquito de pequenas luas), então todo o sistema se reorganizaria na nova inclinação. O novo modelo seria um sucesso, não fosse a simulação gerar um outro resultado intrigante. Depois da violenta colisão, muitas das luas de Úrano passavam a exibir órbitas retrógradas, ou seja, no sentido contrário ao que se observa hoje. Para ultrapassar este impasse, Morbidelli e colegas reviram os seus parâmetros, e para sua surpresa, descobriram que duas ou mais colisões menores diminuíam significativamente a probabilidade da ocorrência de órbitas retrógradas nas luas de Úrano. Estes novos resultados prometem abalar alguns Página 34
dos principais aspectos da actual teoria da
A extrema inclinação do sistema uraniano reproduzida numa imagem obtida no infravermelho próximo, região do espectro luminoso onde o sistema de anéis é mais proeminente. Crédito: Lawrence Sromovsky, (Univ. WisconsinMadison), Keck Observatory.
formação dos planetas. Segundo Morbidelli, “a teoria da formação dos planetas actualmente aceite assume que Neptuno, Úrano e os núcleos de Júpiter e Saturno foram formados pela acreção de apenas pequenos objectos do disco protoplanetário. Nenhum deveria ter sofrido qualquer colisão gigante. O facto de Úrano ter sido atingido pelo menos duas vezes sugere que os grandes impactos foram fenómenos vulgares na formação dos planetas gigantes, pelo que a teoria vigente tem que ser revista.” Sérgio Paulino
LEITURAS
Volume 1, Edição 10
A Mente do Universo, de Ian Stewart e Jack Cohen “A Mente do Universo“, no original em inglês “Heaven“, é um livro de ficção científica ambicioso, exuberante, imaginativo, cerebral, filosófico e por vezes satírico. Arrisco-me a dizer que é um dos melhores que já li nos últimos tempos e que me fez repensar a sensação de que a boa ficção científica se perdeu no passado. Nada mais errado: na verdade, eu é que ainda não tinha tido nas mãos uma história contemporânea tão empolgante, cientificamente correcta, imaginativa, estimulante e ao mesmo tempo com uns laivos de fantasia, como a que o matemático Ian Stewart e o biólogo Jack Cohen criaram. Outra verdade ainda
Ian Stewart e Jack Cohen, sempre atentos aos factos científicos mais recentes, conceberam uma aventura espacial futurística (notem que o cenário nem sequer é a Terra) recheada com os diversos ingredientes que são comuns e populares na literatura de ficção científica: futuro, vida alienígena, mente, inteligência, tecnologia, exoplanetas repletos de vida, galáxias borbulhantes de vida, relação da humanidade com a
vida
alienígena,
evolução,
complexidade, cultura, religião, teologia,
sociologia,
filosofia,
ciência geral, previsão científica, astronomia, química,
biologia,
física,
matemática…querem
que continue?…
é que não me posso considerar grande expert em
É, realmente, uma das narrativas do género mais
ficção científica, pelo que fica o apelo para que se
diversificadas que já li. E com o bónus de tentar
leia este texto de opinião como aquilo que é: uma
uma nova abordagem, que não só alia a ficção à
opinião de uma viciada em livros que tem estado
ciência, como nos traz novas formas de abordar a
a redescobrir o prazer da ficção científica. Ou
questão das diferentes formas de vida e
melhor, da boa ficção científica, pura e dura.
inteligência que o universo poderia albergar. E,
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LEITURAS
Outubro 2011
pelo meio, dá-nos mesmo que pensar, ao nos
que foram inicialmente imaginados, para além de
apresentar diversos dilemas filosóficos que ainda
ter detectado uma gralha que considero algo
roçam a Utopia de Thomas More, embora por
grave: chamar-se azufre ao enxofre. Refiro,
vezes se aproxime perigosamente das noções
contudo, que a versão portuguesa é boa e que
erróneas New Age, que facilmente se poderão
isto são somente impressões pessoais e pontuais;
apropriar destas ideias (e deturpá-las). Trata-se,
não incorrem em nenhum perigo de
contudo, de um manancial de ideias nas mãos e
desinformação ou perda de dados e ideias com a
mentes de qualquer astrobiólogo, astrofísico,
tradução: eu mesma a li. Atente-se também ao
astrónomo, biólogo, químico, bioquímico,
facto de que são necessários alguns
geólogo, sociólogo, teólogo, para além dos
conhecimentos prévios de biologia para conseguir
costumeiros curiosos e apreciadores de ficção
seguir a imensa biodiversidade que infecta a
científica; confesso que, durante a leitura (que é
Galáxia (o verbo “infectar” foi aqui
fácil, intuitiva e rápida), pensei diversas vezes que
propositadamente utilizado; terão de ler o livro
todo o astrobiólogo deveria ler este livro, pela
para perceber porquê, eheheh), mas nada que
Vida borbulhante, palpitante e estonteantemente
uma googlada rápida (por exemplo, eu tive de
diversa que povoa toda a Galáxia (ela mesmo um
pesquisar um pouco sobre o que poderiam ser
ser vivo e inteligente!). Os investigadores do
polipóides e, até, o que são memes e
projecto SETI também o poderiam utilizar para
memeplexos em termos filosóficos – porque
reflectir sobre a noção de inteligência, um tema
também os há em termos genéticos) rápida não
que é tratado de forma espectacular durante a
resolva e nada que se assemelhe ao nivel de
história e que se entrelaça com a noção de
complexidade que os temas informáticos
complexidade de um sistema inteligente e do
adquirem, por exemplo, no
contributo de cada um dos seus componentes
célebre Neuromante (o mesmo que cunhou o
constituintes; no caso da Galáxia, a inteligência
termo ciberespaço).
adquire um patamar quântico que Deepak Chopra é capaz vir a subverter – não o deixem ler este livro, por favor!
Portanto, se estão curiosos para “ver” manadas de Magnetotoros, plasma vivo que pasta nas heliosferas, e conhecer os acordos que os seus
Aconselho, pessoalmente, a versão original em
pastores estabelecem com os Plasmóides, seres
inglês. Penso que os nomes das personagens e
que habitam as heliosferas, se gostariam de
dos exoplanetas funcionam melhor na língua em
conhecer os Jovianos, bolhas de gás inteligentes
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LEITURAS
Volume 1, Edição 10
provenientes de gigantes gasosos como Júpiter e
marinheiros de Sem Lua vivem dentro de água e
Saturno (notem, da mesma forma que nós, na
necessitam de um fato protector para poderem
Terra,
orgânica
caminhar ao ar), nos vastos oceanos que cobrem
carbónica, estes Jovianos são constituídos por
quase toda a totalidade do planeta Sem-Lua (No-
gases de gigantes gasosos!), enfim, se gostariam
Moon). O Segundo Melhor Marinheiro (que não
de se libertar das amarras da antropomorfização
se cansa de relembrar que tem esse nome por
de extraterrestres e do antropocentrismo da
uma razão) viveu toda a sua vida em Sem-Lua,
inteligência, A Mente do Universo (Heaven) é
correndo os mares, visitando os bares aquáticos
uma leitura a não perder, mesmo!
onde se podia enfrascar com sumarentas bebidas
somos
feitos
de
matéria
de algas, privando com a sua Esposa-do-Recife (e .
nunca indo a lado nenhum sem levar pelo menos
(Antes de iniciarem o resto da leitura deste texto,
uma ou duas partes da Esposa), podando os seus
peço que tenham em atenção que, a partir deste
limoeiros e fazendo transações comerciais
ponto, contém spoilers. Certo? Ok, então cá vai
regulares com Neandertais. Sim, leram bem,
disto…)
Neandertais! Na trama, são uma raça que foi evacuada da Terra há milhares de anos (a contar
.
da data muito futurística da história, claro) por
A história em a Mente do Universo
misteriosas entidades inteligentes comparáveis às que encontramos em 2001: Odisseia no Espaço,
O herói (ainda que involuntário) da história, uma
há muito desaparecidas e extintas da galáxia: os
história que por si só é simples e despretensiosa
Precursores.
(aliás, o trunfo do livro não é propriamente a narrativa concebida, mas sim todos os cenários que lhe dão, literalmente, vida), é o Segundo Melhor Marinheiro (Second-Best Sailor), um polipóide aquático fanfarrão (melhor descrito como uma espécie de lula transparente ou saco com tentáculos) que leva uma existência recheada de aventuras mais ou menos pacatas a bordo do seu barco invertido (os polipóides
Os Neandertais que privam com o Segundo Melhor
Marinheiro,
(diminutivos;
May,
May, por
Stun
e
Will
exemplo, chama-se
“Smiling Teeth May Bite”, traduzido como “Dentes Que Sorriem Também Podem Morder”), viajam numa misteriosa e impressionante nave Precursora, Talita, um dos muitos exemplos de uma tecnologia sem precedentes e ainda mal compreendida pelos seus utilizadores, que ficou
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LEITURAS
Outubro 2011
espalhada por toda a galáxia após os seus
desta delirante aventura, Catorze Samuel, um
criadores Precursores se terem extinguido sem
dedicado e fervoroso padre da Unidade Cósmica
explicação. Talita vai revelando os seus segredos
que iniciou a sua escalada na hierarquia desta
à medida que a narrativa vai avançando e
religião que se define a ela mesma como
descobre-se
um Memeplexo que prega a tolerância entre
que
responde
à
quota
de
inteligência, biodiversidade e consenso que existe
raças, vidas e culturas e que pretende estender os
no seu interior. Manobrar Talita é, pois,
seus Memes a toda a galáxia e, quiçá, universo.
convencer os seus tripulantes e habitantes da
Como não há bela sem senão, depressa Samuel se
necessidade de um determinado objectivo; só em
apercebe da lógica distorcida dos seus superiores,
seguida se pode tentar persuadir a Nave
que pregam a tolerância, paz e amor para Todos…
Precursora a agir. A vida de Will, capitão
excepto para aqueles que não se convertem. E
Neandertal a bordo de uma nave viva, não é fácil!
assim se inicia uma luta para se libertar das
Felizmente que conta com empatia, um poderoso
amarras dos dogmas totalitários, da ignorância e
sentido (que se sabe ser gerado pelos neurónios
das falácias religiosas, passando a fazer aquilo
espelho) neandertal e com uma extraordinária
que a Unidade Cósmica mais teme: pensar por si.
capacidade de reconhecimento de padrões,
Nessa luta, Samuel descobre que o Céu, afinal, é
capacidades que se vão revelar cruciais na
um Inferno (daí que o título original da obra seja
detecção de perigo, na tomada de decisões
Heaven) e localiza-se em Aquífero (outro
urgentes e que os tornam invulneráveis à religião
planeta). E que não é só um…são 88.
(pois apesar de ser extremamente empáticos,
Administrados por robôs desprovidos de qualquer
estes Neandertais evoluídos não possuem a
emoção e movidos somente por lógica pura e
mínima sensibilidade espiritual, sendo total e
dura.
completamente ateus). Os polipóides não são a única forma de vida Ao polipóide que mais nos parece um Popeye ou,
inteligente que Sem-Lua alberga; na realidade, a
melhor, um Capitão Hadock (de notar que é assim
espécie
que ele nos soa a nós, leitores humanos, aos
futurístico são as suas Esposas-do-Recife. Uma
neandertais e a outras criaturas, devido a um
Esposa-do-Recife, por si só, não é mais do que um
tradutor universal que deriva do variado espólio
cacto: alimenta-se, reproduz-se e pouco mais. No
de Tecnologia Precursora), junta-se ainda o único
entanto, quando todas essas unidades, essas
personagem humano (Homo sapiens, portanto)
Esposas, se juntam num Recife de Coral, formam
Página 38
mais
inteligente
deste
exoplaneta
LEITURAS
Volume 1, Edição 10
uma entidade única cuja inteligência complexa e
Marinheiro ou com a inteligência filosófica e
extraordinária se assemelha à de um computador
desconcertante do Grumete Gordo (um polipóide
avançado e cuja percepção do tempo, passado,
tripulante do barco aquático do Segundo Melhor
presente e futuro, é muito mais larga e
Marinheiro, que acaba por se revelar um dos
probabilistica do que aquilo que um simples
personagens mais sagazes e inteligentes, embora
humano possa imaginar. É essa
biologicamente não o
mesma inteligência de coral
aparente). E muito menos com
que prevê a chegada da ameaça
a existência de Lagos
personificada
inteligentes em Aquífero, cujos
pela
Unidade
Cósmica a Sem-Lua, iniciando
componentes bióticos e
de
abióticos, juntos, se
imediato
planos
de
contigência para a preservação
organizaram de uma forma de
da sua própria espécie e que
tal modo complexa que
envolvem
adquiriram, em algum
uma
retirada
estratégica dos machos (os
momento da evolução,
pólipoides) e, mais tarde, dos
consciência e capacidade de
próprios recifes para…Aquífero.
comunicação molecular. Aliás,
De
a própria capacidade de
facto,
este
poderoso
dispositivo
de
computação
distribuída
previu
a
transformação
comunicar através de da
sinalização química, tanto a curta como a longa
inicialmente benevolente Unidade Cósmica num
distância, desconcertou a Hierarquia da Unidade
sistema totalitário dogmático e perverso que
Cósmica. Que também não contava com uma
converte planetas e espécies à força, nem que
Galáxia viva, consciente e com inteligência
para isso tenha de destruir toda a vida desse
quântica. E nem sequer esperava que os seus
planeta.
bandos de magnetotoros domesticados (plasma vivo!) se virassem contra eles, num acesso de
A Hierarquia da Unidade Cósmica não contava, contudo, com a resistência dos polipóides, organizada pelas Mentes dos Recifes de Coral e
puro instinto. E, muito, muito menos, que Catorze Samuel começasse a fazer perguntas…e a encontrar respostas…
secundada pelos empáticos Neandertais. Nem com a tenacidade do Segundo Melhor Página 39
Ana Guerreiro Pereira
EXOPLANETAS
Setembro 2011
Validado Novo Método para a Descoberta de Exoplanetas
Uma equipa de astrónomos utilizou observações realizadas pelo telescópio Kepler para confirmar com um método inovador a presença de um exoplaneta em torno de uma estrela mais maciça do que o Sol. A estrela KOI-13, uma anã de tipo espectral A0, semelhante a Sirius ou Vega, foi identificada pela equipa da missão Kepler como apresentado sinais de trânsitos de um segundo corpo, possivelmente um planeta. Designado de KOI-13.01 na nomenclatura adoptada pela equipa, o suposto planeta orbitava a estrela em apenas 1.76 dias. Nestas circuntâncias, adivinhava-se que teria algumas características pouco usuais: fortemente irradiado pela estrela hospedeira mais maciça e luminosa do que o Sol; a sua forma esférica distorcida pelas forças de maré provocadas pela estrela; uma velocidade orbital bastante elevada. Este “cocktail” tornou o KOI-13.01 num planeta interessante para experimentar um novo método de detecção de exoplanetas. De facto, recentemente foi desenvolvido um algoPágina 40
ritmo, designado de BEER, cujo objectivo é o de detectar fotometricamente planetas em torno de estrelas mesmo quando estes não efectuam trânsitos, medindo as variações muito subtis no brilho total do sistema devidas ao movimento orbital do planeta. Esta técnica é designada de “fotometria orbital” pelos autores. As variações podem ser devidas a três factores: reflexão da luz da estrela pela atmosfera do planeta (o planeta apresenta fases diferentes ao longo da órbita); distorção do planeta pelas forças de maré provocadas pela estrela (que altera a área da superfície reflectora do planeta ao longo da órbita); “beaming” relativístico (a luz reflectida pelo planeta aumenta muito ligeiramente de intensidade e de frequência devido à elevada velocidade orbital, quando se move na direcção da Terra na sua órbita e viceversa). Para testar a validade desta técnica os autores escolheram a estrela KOI-13, estudando a sua curva de luz obtida com o telescópio Kepler, e excluindo os trânsitos do planeta. A ideia foi esco-
EXOPLANETAS
Volume 1, Edição 10
lher uma estrela para a qual se conhecia já um planeta, analizar a curva de luz da estrela fora dos trânsitos e tentar deduzir, exclusivamente por aplicação do algoritmo BEER, a existência do planeta e algumas das suas propriedades. Uma confirmação do planeta pelo algoritmo constituiria uma validação importante do método de detecção. O estudo realizado permitiu detectar variações de luminosidade devidas aos três factores acima referidos: fases, forças de maré e “beaming”. O algoritmo confirmou a presença do planeta e deduziu mesmo uma massa mínima para o mesmo de 9.2 vezes a massa de Júpiter. A técnica promete portanto. Mais, este resultado, quando conjugado com o facto do planeta realizar
trânsitos, implica que a massa real do planeta será muito próxima deste limite mínimo. Um estudo prévio dos trânsitos do planeta deduziu um raio anormalmente elevado para o mesmo, cerca de 2.2 vezes o raio de Júpiter. Um planeta bizarro sem dúvida ! A estrela KOI-13, de magnitude 10, é também designada de BD+46 2629 (do catálogo Bonner Durchmusterung) e faz parte de um sistema binário descoberto pelo incrivelmente prolífico Robert Grant Aitken em 1904. Podem ver o artigo original aqui. Luís Lopes
Encontrado vapor de água em disco de poeira ao redor de uma estrela O Observatório Espacial Herschel detectou uma relativa grande quantidade de vapor de água na parte exterior do disco de gás e poeira que rodeia uma estrela, TW Hydrae, e que estará a formar planetas. O vapor de água vê-se de forma azulado na ilustração em cima. Esse vapor de água estará incluído em pequenos pedaços de gelo e pó, localizado mais longe da estrela, e que eventualmente formará cometas. No nosso sistema solar, foram esses cometas que trouxeram a água para a Terra, criando os oceanos. Na jovem (somente 10 milhões de anos de idade) estrela TW Hydrae, que se encontra a 176 anosluz da Terra, poderá estar a acontecer um processo semelhante, e daqui por muitos milhões de anos, quiçá teremos uma quantidade enorme de cometas a criar mundos aquáticos ao redor dessa estrela… Continuando a retirar conclusões especulativas a partir deste estudo, então também se pode pensar que planetas cobertos de água poderão ser comuns no Universo. Leiam sobre esta notícia, no site da NASA e no site da ESA. Carlos Oliveira Página 41
EXOPLANETAS
Setembro 2011
CoRoT-7b Validado
Em Fevereiro de 2009, a equipa da missão CoRoT (COnvection ROtation and planetary Transits) anunciou a descoberta do primeiro planeta do tipo terrestre através do método dos trânsitos. Designado de CoRoT-7b, o novo mundo orbitava a estrela hospedeira, uma anã de tipo espectral G9 situada a cerca de 500 anos-luz na direcção da constelação do Unicórnio, em apenas 20.5 horas. O raio do planeta foi determinado com precisão através da duração dos trânsitos (1.3 horas) e conhecendo o raio da estrela hospedeira (82% do raio solar). Apesar da massa da estrela ser também conhecida com boa precisão (91% da massa solar) a massa do planeta revelou-se muito mais difícil de calcular pelo método usual da velocidaPágina 42
de radial. De facto, a estrela CoRoT-7 apresentava um elevado nível de actividade fotosférica, típico de estrelas mais jovens do que o Sol, que se refletia um ruído significativo nas medições da velocidade radial do sistema. Passados quase três anos, e apesar de terem sido detectados sinais de mais um, talvez mesmo mais dois, planetas no sistema, a massa do CoRoT-7b continua a ser mal conhecida, com estimativas que vão desde 2.3 a 8.0 vezes a massa da Terra. O ruído nas observações devido à actividade da estrela é tal que existe mesmo a possibilidade remota de os sinais atribuídos aos planetas serem de origem estelar. O cálculo preciso da massa do
EXOPLANETAS
Volume 1, Edição 10
CoRoT-7b é essencial para estabelecer a sua densidade média e consequentemente o grosso sua composição. Note-se, por exemplo, que a massa do Kepler-10b, um planeta de características supostamente semelhantes descoberto com o telescópio Kepler e anunciado em Janeiro de 2011, é conhecida com muito melhor precisão, uma vez que a respectiva estrela hospedeira é muito mais estável para medições da velocidade radial. Numa tentativa de estabelecer independentemente a origem planetária dos trânsitos, uma equipa de astrónomos liderada por François Fressin, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, aplicou a técnica da validação de exoplanetas descrita neste artigo para verificar a natureza planetária do CoRoT-7b, sem recurso à técnica da velocidade radial. Num primeiro passo, a equipa observou os trânsitos do CoRoT-7b com o telescó-
pio Spitzer e comparou a sua profundidade com a observada pelo observatório CoRoT, verificando que eram semelhantes. Este resultado reforça substancialmente a hipótese dos trânsitos serem devidos a um planeta. Em seguida, a equipa modelou os trânsitos com o software BLENDER para determinar a probabilidade de se tratar de um falso positivo provocado por um alinhamento fortuito com um sistema binário com eclipses. O resultado é reconfortante. A análise mostrou que a probabilidade de o sinal ser um falso positivo é menos de 1 em 3500. Com este exercício a equipa “validou” o planeta CoRoT-7b utilizando exclusivamente fotometria obtida com os telescópios CoRoT e Spitzer. Podem ver o artigo aqui. Luís Lopes
A incerteza na massa do CoRoT-7b é muito maior (elipse é maior) do que a incerteza na massa do Kepler-10b. O último é certamente um planeta intermédio entre uma Super-Terra e um SuperMercúrio. Para o primeiro há vários cenários possíveis. Crédito: Missão Kepler
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Setembro 2011
ASTRONÁUTICA
Soyuz ST-B lançado desde Kourou com os primeiros satélites Galileu O dia 21 de Outubro de 2011 ficará nos registos históricos da nossa aventura espacial como o dia em que um foguetão russo foi pela primeira vez lançado fora do território da Rússia. O lançamento do foguetão Soyuz ST-B/Fregat-MT foi lançado desde o Complexo de Lançamento ELS do CSG
dos em órbita, os primeiros quatro satélites irão provar que os satélites e o elemento no solo cumprem muitos dos requisitos do sistema Galileu e irão validar o desenho do sistema antes da finalização e do lançamento do resto da constelação. O segundo lançamento IOV está previsto para Agosto / Setembro de 2012.
Kourou, Guiana
Cada satélite tem
Francesa, às
uma massa de 640 kg
1030:26UTC. As
tendo as dimensões
diferentes fases do
3,02 x 1,58 x 1,59 m
lançamento decor-
(na posição de arma-
reram sem proble-
zenamento) e 2,74 x
mas, mas o estágio
14,50 x 1.59 m (com
Fregat-MT ainda
os painéis solares
terá de levar a cabo novas ignições para colocar a
abertos). A bordo transportam uma carga com
sua carga na órbita desejada.
dois relógios atómicos PHM (Passiv Hydrogen
A bordo do primeiro Soyuz desde Kourou seguiram os dois primeiros satélites Galileu IOV. O primeiro elemento orbital do sistema de navegação europeu é constituído por dois satélites que fazem parte da fase In-Orbit Validation (IOV) que é o núcleo operacional de uma constelação de 30 satélites. Similares aos próximos satélites que serão colocaPágina 44
Maser), dois relógios atómicos de rubídio, uma unidade de monitorização e de controlo dos relógios, uma unidade geradora de sinal de navegação, uma antena de banda L para a transmissão do sinal de navegação, uma antena de banda C para detecção de sinal, duas antenas de banda S para telemetria e telecomandos, e uma antena de busca e salvamento. Os painéis solares irão fornecer 1.420 watts de energia em exposição directa e
ASTRONÁUTICA
Volume 1, Edição 10
1.355 watts em eclipse. A vida operacional de
um papel duplo, servindo como validação geral
cada satélite será superior a 12 anos. Os satélites
do sistema enquanto fazendo parte da constela-
serão controlados a partir do Centro de Controlo
ção operacional.
Galileu em Fucino, Itália.
Após o lançamento dos satélites IOV, a estação de
Sendo o resultado da primeira cooperação entre a
rastreio da ESA em Redu, Bélgica, será empregada
Comissão Europeia e a ESA, o sistema de navega-
primeiramente para a fase Launch and Early Pha-
ção Galileu composto por 30 satélites irá fornecer
se (LEOP) e depois, uma vez operacionais os qua-
serviços de posicionamento, navegação e tempo-
tro satélites, para o programa In-Orbit Test (IOT).
rização de alta precisão em todo o globo como
Este programa irá verificar a performance da car-
um serviço civil oferecendo a garantia de uma
ga de navegação para o sinal de navegação: tanto
cobertura contínua.
a transmissão do satélite para os utilizadores
A fase de desenvolvimento e IOV do sistema Galileu teve início em finais de 2003. Esta fase tem como objectivo levar a cabo a validação orbital do
(downlink) como a recepção (uplink) vinda do Galileo’s Ground Mission Segment para os satélites e retransmissão para os utilizadores.
sistema utilizando uma constelação reduzida que
Os resultados serão cruciais para o sucesso do
quatro satélites IOV – sendo este o número míni-
sistema Galileu, sendo utilizados para estabelecer
mo para garantir a provisão de um posicionamen-
referências para as suas vidas operacionais e utili-
to e temporização exactos em determinadas loca-
zados como referência ao longo de toda a conste-
lizações teste – em combinação com a rede de
lação Galileu.
estações terrestres Galileu. Assim, os quatro satélites iniciais levam a cabo
Imagem: Arianespace Rui Barbosa
China prepara lançamento da Shenzhou-8 Estão a decorrer os preparativos finais para o lançamento da cápsula não-tripulada SZ-8 Shenzhou8 a partir do Centro de Lançamento de Satélites de Jiuquan. O foguetão Chang Zheng-2F foi já transportado para a Plataforma de Lançamento 921. O lançamento está previsto para ter lugar pelas 2200UTC do dia 31 de Outubro de 2011. O principal objectivo desta missão é o de levar a cabo a primeira acoplagem do programa espacial Página 45
chinês. Esta manobra poderá ter lugar a 3 de Novembro. Os dois veículos ficarão acoplados durante duas semanas e depois irão separar-se, levando a cabo uma nova acoplagem mais tarde antes do regresso à Terra no final de um voo que deverá ter uma duração de três semanas. Rui Barbosa
astroPT
Tamanhos Universais
Nesta imagem, notem que a da actividade Endereço fotografia anterior é sempre Linha de endereço 2 Linha de endereço 3 somente um pontinho minúscuLinha de endereço 4 lo/invisível da fotografia posterior. Carlos OIiveira
Tel: 219-235-401 Fax: 219-235-401 Correio electrónico: alguem@example.com
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APOD
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O astroPT, em pleno mês de outubro, obteve: mais de 135000 visitas.
astroPT magazine, revista mensal da astroPT Textos dos autores, Design: José Gonçalves
A APOD do dia 10 de Outubro traz um estranho Nascer-do-Sol visto na Argentina, provavelmente tendo como causa fenómenos atmosféricos raros. Crédito da imagem: Luis Argerich Carlos Oliveira