A Sinfonia das Estrelas O conceito filosófico ancestral de uma música das esferas (ou musica universalis) perdurou durante milénios no imaginário do Homem. Com efeito, Pitágoras de Samos (ca. 569475 a.C.) e seus discípulos acreditavam que o movimento harmonioso dos corpos celestes — Sol, Lua e planetas — era gerador de sons musicais, dando estes origem a uma melodia divina que era, porém, impercetível ao ouvido do comum dos mortais. Tal conceito viria apenas a ser destituído de qualquer base científica em pleno período Renascentista, coincidindo com a descoberta por Johannes Kepler (1571-1630) das leis do movimento dos planetas. No entanto, tal não impediu a música das esferas de continuar a alimentar o pensamento artístico e literário nos séculos que se
seguiriam. Foi então já na década de 60 do século passado que os astrónomos viriam a descobrir a existência de ondas sonoras retidas no interior do Sol, ondas essas que fazem o Sol ressoar como se de um instrumento musical se tratasse. Ironicamente, foi a mesma ciência moderna, que séculos antes havia colocado um ponto final na tão estimada noção de uma música das esferas, a reavivar tal conceito, agora na forma de uma sinfonia das estrelas. Mas já lá iremos. A deteção de oscilações no Sol abriu caminho para o desenvolvimento de uma área da astrofísica moderna chamada heliossismologia. Interessará dizer que o agente causador dessas oscilações é a turbulência presente nas camadas convectivas
próximas da superfície solar. O som assim produzido não chega a deixar a estrela (o som não se propaga no vácuo), contudo manifesta-se indiretamente através de ligeiras pulsações periódicas (ou variações diminutas do brilho) à sua superfície. Com os nossos telescópios podemos medir este último efeito e, portanto, "ouvir" o som aprisionado no interior das estrelas. Mas o que nos pode ensinar a heliossismologia? Através da heliossismologia, o Sol cumpre o papel de pedra de Roseta da astrofísica. Ela permite-nos estudar o Sol em grande detalhe e desse modo melhorar a nossa compreensão dos ciclos de vida, não só do Sol, mas também de estrelas semelhantes ao Sol. A heliossismologia permite ainda testar a física fundamental sob as condições extremas presentes no interior do Sol. Todavia, o Sol é apenas uma de entre 100 mil milhões de estrelas na nossa Galáxia, encontrando-se num estado evolutivo específico e sendo para mais estruturalmente simples se comparado com certas outras estrelas. Uma consequência lógica foi, por isso, o advento da astrossismologia, segundo a qual seríamos em princípio capazes de sondar o interior das demais estrelas através da medição das suas oscilações. A deteção definitiva de oscilações do tipo solar em estrelas distantes conseguiu durante décadas eludir a comunidade científica. Seria o desenvolvimento de técnicas altamente estáveis para a observação do efeito de Doppler, promovido pela procura de planetas extrassolares, a produzir o avanço tecnológico necessário de modo a tornar exequível a deteção de tais oscilações. Estávamos na viragem do milénio e as primeiras deteções do género começavam então a ser relatadas. A verdadeira revolução no campo da astrossismologia tardaria, no entanto, alguns anos em chegar. Esta coincidiu com o lançamento, em 2009, do satélite espacial Kepler da NASA, entretanto descomissionado. O Kepler consistiu num fotómetro de 1 metro de abertura capaz de gerar
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observações do brilho de uma estrela com uma precisão de apenas algumas partes por milhão. Foi projetado de modo a investigar um pequeno canto da nossa Galáxia na direção da constelação do Cisne, sendo que o seu principal objetivo era a descoberta de planetas extrassolares semelhantes à Terra e a inferência da sua taxa de ocorrência (eta-Earth, do inglês). Com essa finalidade, o Kepler monitorizou o brilho de mais de 150 mil estrelas ao longo de um período de 4 anos. Os dados científicos de alta qualidade fornecidos pelo satélite adequavam-se também à realização de estudos em astrossismologia. Como consequência, oscilações do tipo solar foram detetadas pelo Kepler em dezenas de milhares de estrelas, desde estrelas de sequência principal — no núcleo das quais ocorre a fusão do hidrogénio em hélio — até às suas congéneres mais evoluídas, as gigantes vermelhas. E por isso vos falo de uma verdadeira sinfonia das estrelas. Passo então a explicar. Deixe-se levar por momentos para uma sala de concertos. O primeiro-violino dirige-se até ao piano e toca a nota Lá (frequência de 440 hertz), padrão de referência para a afinação da altura musical. A mesma nota é então tocada repetidamente pelos demais instrumentos da orquestra e, contudo, facilmente conseguimos distinguir a corneta da trompete, a tuba da flauta, o violoncelo do violino. O formato do instrumento determina pois os seus modos naturais de oscilação — o seu timbre. De modo análogo, estrelas de diferentes tamanhos, massas e idades, apresentam espetros acústicos característicos (o espetro acústico do Sol está centrado numa frequência de 3 mili-hertz ou, equivalentemente, períodos de 5 minutos; ver imagem). Imaginemos agora o céu como palco e as estrelas como membros de uma orquestra sideral. Vai dar-se início à sinfonia das estrelas. Tiago Campante Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva
A não perder!
Palhaços equilibristas foi um dos workshops que a Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro proporcionou aos seus visitantes na época de Carnaval. Neste workshop Dóing, que decorreu no dia 10 de fevereiro, explorou-se o fenómeno de equilíbrio. Recorrendo a materiais do dia a dia, os visitantes deram asas à sua criatividade e construíram os seus palhaços equilibristas experimentando o conceito de centro de massa.
No próximo domingo, dia 25 fevereiro, às 11h00, a Fábrica apresenta mais uma história com ciência, na sessão “Domingo de Manhã na Barriga do Caracol”, para público familiar. Crianças a partir dos 3 anos, com um adulto acompanhante, podem ouvir a “História de um Palhaço” e experimentar os sorrisos, à volta do equilíbrio e do desequilíbrio, do centro de massa e da força da gravidade. A mesma atividade decorrerá nos domingos 4 e 18 de março, no mesmo horário. Haja Caracol gigante para acolher a Hora do Conto, porque as meninas e os meninos não faltam, por certo. mais informações em www.fabrica.cienciaviva.ua.pt
Lá em cima… Sol, a nossa estrela
Ciência na Agenda
Imagem: NASA/GSFC/SDO
Imagem: Gabriel Pérez Díaz -Servicio MultiMedia (IAC)
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Foto da semana
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20 fev CANDIDATURAS AO FAMELAB
O Sol é a estrela que permite a existência de vida no nosso planeta e é a que está mais próxima da Terra. Devido a esta proximidade, ele parece-nos a maior de todas as estrelas que vemos no céu mas, na verdade, é uma estrela de tamanho médio, com cerca de 1.400.000 Km de diâmetro, o equivalente a 110 vezes o diâmetro da Terra. Existem estrelas muito maiores do que o Sol, por exemplo a super gigante vermelha Betelgeuse, na constelação de Orionte, que colocada no lugar do Sol chegaria até à cintura de asteroides, situada entre Marte e Júpiter. Existem também outras estrelas com diâmetros que chegariam até à órbita de Saturno. A massa do Sol é cerca de 330.000 vezes maior do que
a da Terra, originando, por isso, uma enorme gravidade fazendo com que objetos a biliões de quilómetros orbitem à sua volta. O Sol é uma enorme bola de fogo que aquece a Terra a cerca de 150.000.000 Km. Esta energia que nos chega diariamente é originada no núcleo do Sol devido a reações nucleares, de transformação de hidrogénio em hélio. A temperatura aí é de milhões de graus Celsius e vai diminuindo até atingir a sua superfície onde chega a cerca de 6000 °C. Atualmente o Sol encontra-se a meio da sua vida, ou seja, tem 5 mil milhões de anos e durará mais 5 mil milhões até desaparecer e transformar-se em Anã branca fria e do tamanho da Terra.■
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20 fev
Candidaturas ao Concurso Internacional de Comunicação de Ciência FameLab (mais informações: www.famelab.pt).
24
14h30
Workshop Vem aprender a soldar, no BMI MAKERSPACE, na Biblioteca Municipal de Ílhavo.
24 fev
15h30
Eliminatória regional do Concurso Internacional de Comunicação de Ciência FameLab, na Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro.
25
11h00
Domingo de manhã na barriga do caracol, na Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro.
02
19h30
Babysitting de ciência, na Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro.
04
11h00
Clube do Cientista – Workshop de origamis, no Aveiro Center.
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Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro 2018