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Fevereiro 2012

astroPT magazine


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Starmap

Figure 1. Existing standard hadrons and exotic hadrons. At the B Factory experiment, a series of new exotic mesons containing charm quarks (c) have been discovered. Unlike these exotic mesons, the newly discovered Zb particles contain bottom quarks (b) and have an electric charge. If only one bottom quark and one anti-bottom quark ( b ) are contained, the resulting particle is electrically neutral. Thus, the Zb must also contain at least two more quarks (e.g., one up quark (u) and one anti-down quark ( d )). Credit: PhysOrg

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Crédito: Starmap / José Gonçalves (tradução e edição da imagem)

Anteriormente no blog fizemos um pequeno catálogo de aplicações Android indispensável aos nossos leitores. Agora, para quem usa iPad, iPod ou iPhone surge uma aplicação interessante: O Starmap. Starmap fornece aos utilizadores mapas estelares regionais, personalizáveis e um infográfico que ilustra a história da astronomia, e inclui recursos que podem ser descarregados do website da empresa. A aplicação não é gratuita, mas o preço convida a descarregar a aplicação para o iPhone (se dispensar pelo menos dez euritos) e está disponível em português. Deixo-vos aqui uma das infografias. [ver infografia e vídeo aqui] José Gonçalves

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A primavera acadêmica: O livre acesso ao conhecimento “Toda pessoa tem o direito de participar livremente da vida cultural da comunidade, de fruir as artes e de participar do processo científico e de seus benefícios.“ - Artigo XXVII da Declaração Universal dos Direitos Humanos, 1948. Um assunto anda bem quente na comunidade científica desde que, no mês passado, o professor de matemática da Universidade de Cambridge, Timothy Gowers, publicou um texto em um blog explicando porque ele boicotava as revistas publicadas por uma das maiores editoras de revistas científicas. As reclamações dos preços altos para submissão e assinatura das revistas, assim como das diretrizes que estas editoras adotam, já são antigas, mas o ano de 2012 começou com uma novidade: um grupo de cientistas cada vez maior está se unindo para boicotar uma das maiores editoras, a Elsevier, por meio de uma petição online que já conta com mais de 2700 assinaturas de cientistas ao redor do mundo. Este impacto da “blogada” de Gowers reflete a insatisfação crescente da comunidade com as editoras. Seria este o início da “primavera acadêmica”? Em uma matéria publicada no The Guardian, George Monbiont criticou duramente os poderes “feudais” das editoras acadêmicas e fez uma convocação para que esforços institucionais e individuais sejam unidos para enfraquecer os monopólios que se tornaram as editoras privadas. Só para se ter uma ideia da lucratividade desta indústria, a Elsevier, foco do atual boicote, teve um lucro de 1,16 bilhões de dólares em 2010, o que representa uma margem de lucro de 36% (uma taxa bem alta!). Os membros da Elsevier têm se defendido mostrando como o processo editorial foi inovado Página 4

A quem as editoras servem?

pelas editoras e argumentam até mesmo que as editoras privadas permitiram que as pesquisas se tornassem acessíveis a um número muito maior de leitores e a um custo por unidade jamais visto anteriormente. Entretanto, a importância histórica das editoras no período de digitalização do processo editorial e do aprimoramento do mesmo, algo inegável, não serve como argumento para a sua manutenção atual. Se foi útil antes, não quer dizer que ainda seja útil. Exemplo: as ferramentas de pedra lascada eram muito úteis no paleolítico e foram fundamentais para desenvolvimentos tecnológicos posteriores, mas hoje temos coisas melhores para fazer as mesmas coisas. Ainda por cima, há um claro conflito de interesses nesta questão. Da maneira que ocorre hoje, o dinheiro público investido em pesquisas vai parar no bolso de instituições privadas que não cobrarão quantias exorbitantes apenas dos cientistas que submeteram os artigos, mas depois cobrarão também para que as bibliotecas tenham acesso ao trabalho e cobrarão alto de qualquer pessoa que não esteja em uma universidade. Esta situação deixa claro que “o que é bom para a ciência e para os cientistas não é necessariamente bom para as editoras científicas e viceversa.” A ciência, idealmente, precisa ser feita com a ampla discussão de teorias e de dados empíricos. A ampla discussão só pode haver se o acesso aos trabalhos científicos for amplo também, algo que seria ótimo para a ciência, mas não tão bom para as editoras privadas. Se as editoras não são mais necessárias e nos dão mais dor de cabeça do que ajudam (nas palavras de Mike Taylor, se elas se tornaram as “inimigas da ciência”), o melhor caminho é pressioná-las e eventualmente substituí-las. Mas para que isso aconteça, é necessário ter uma infraestrutura


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alternativa que faça o mesmo trabalho com menos ganância nos bolsos. Por enquanto, a nossa situação editorial no Brasil ainda é bem precária: nossas revistas são administradas de maneira amadora, com recursos contados e sem muita visibilidade e impacto internacional. No momento, precisamos contar com iniciativas internacionais de livre acesso, mas também existem esforços nacionais que fariam a diferença. Sobre isso, o Atila fez uma ótima reflexão no Rainha Vermelha. A curto prazo, o melhor que podemos fazer é investir em submissões a boas revistas com política de livre acesso. De fato, as agências nacionais poderiam facilmente incentivar mais isso, levando em consideração sempre que o esforço de diversos cientistas brasileiros para internacionalizar suas produções pode demandar a publicação em revistas de maior impacto e administradas pelas editoras privadas, pois, para algumas áreas, as alternativas de livre acesso ainda são poucas. Nesse sentido, pelo menos em algumas áreas, estaríamos em certa desvantagem para engrenar com tudo neste movimento, pois os “saltos” na internacionalização dependem de publicação em revistas de alto impacto. Aos poucos, entretanto, as alternativas têm surgido sistematicamente. Michael Eisen, cofundador do projeto PLoS ONE, uma das mais bem sucedidas publicações de livre acesso, traz boas notícias: “Enquanto a PLoS Biology e a PLoS Medicine não tiveram sucesso em substituir as glamourosas revistas Science, Nature, The New England Journal e The Lancet, elas forneceram alternativas viáveis de acesso aberto de alto impacto, nossa comunidade de revistas tornaramse bem proeminentes nas comunidades que elas representam, e a PLoS ONE é agora a maior revista de pesquisa biomédica no mundo. BioMed Central também está prosperando, e uma vasta gama de novas editoras de acesso aberto e revistas têm surgido online nos últimos anos. E a eLife, um projeto conjunto de acesso aberto da HHMI, Wellcome Trust e a Max Planck Página 5

Society serão lançadas ainda neste ano. ” A substituição das editoras pode ser uma meta difícil, porém o enfraquecimento das mesmas já poderia trazer frutos proveitosos como mudanças nas políticas editoriais e nos custos cobrados pela submissão e acesso aos trabalhos. Parece que a melhor estratégia a curto prazo para enfraquecer as editoras é não submeter artigos a revistas publicadas por elas. As editoras dependem dos cientistas mais do que os cientistas dependem delas. Se o número de artigos submetidos diminuir drasticamente, as editoras podem se sentir mais “sensibilizadas” com a questão, e mudanças simples poderiam ocorrer que dificilmente arruinariam financeiramente esta indústria. Alguns cientistas acreditam que hoje o processo de revisão pelos pares e publicação de trabalhos científicos poderia ser realizado de uma maneira igualmente eficiente e desproporcionalmente mais barato por meio de plataformas de livre acesso. A aparente revolução que está se iniciando promete mudar a maneira como as pessoas têm acesso ao conhecimento científico, democratizando-o e tornando o custo menor também para bibliotecas e cientistas. Em um momento onde sucessivos projetos de leis têm sido propostos com a intenção de restringir o acesso a informações (como o Research Works Act), este movimento tem um papel fundamental e pode garantir que algumas ideias contidas na Declaração Universal dos Direitos Humanos sejam priorizadas ao invés do interesse econômico de editoras privadas. Espero que este movimento seja bem sucedido, resta agora acompanhar como serão os próximos episódios desta novela! Um panorama bem escrito do que está acontecendo também pode ser lido no texto do Atila, aqui no scienceblogs*. Matérias sobre este assunto podem ser lidas aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui e aqui. *Originalmente publicado no blog SocialMente. André Rabelo


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Moon, Venus and Jupiter Observed from Almada, Portugal, Earth Science Picture of the Day na NASA. O link da imagem ĂŠ este: http:// epod.usra.edu/ blog/2012/02/moonvenus-and-jupiterobserved-from-almadaportugal.html

Miguel Claro

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ASTROFOTOGRAFIA


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Novas formas de Abiogénese A origem da vida é um assunto que desde cedo intrigou cientistas e filósofos, tendo levado às mais mirabolantes hipóteses, entre elas a de que animais complexos seriam gerados espontaneamente, havendo inclusive “receitas” que levariam ao aparecimento de determinados seres. Mais sobre as várias hipóteses que foram sendo colocadas para responder a esta questão podem ser lidas neste post. Uma das hipóteses afirma que a vida surgiu como resultado de uma evolução química; substâncias químicas presentes na Terra pré-biótica (isto é, antes de o planeta suportar vida) reagiram de tal modo que houve o aparecimento de organismos, incialmente muito simples e que, através de Evolução por Seleção Natural, resultaram na diversidade biológica que se observa atualmente. Uma das reações que era encarada pelos químicos como uma possível reação que levou ao aparecimento da vida é a reação de formose. Esta reação inicia-se com o formaldeído (um veneno conhecido também por metanal) que, através de uma série de reações químicas, resulta na produção de açúcares como a ribose. Este açúcar é essencial à vida tal como a conhecemos, uma vez que faz parte da constituição das moléculas de RNA. Apesar de esta hipótese ter alguns pontos a seu favor, nomeadamente o facto de ser relativamente comum no espaço, apresenta também alguns problemas, tais como a produção de Página 8

muitos açúcares que não têm aplicações biológicas e a relativamente pequena produção

Modelo da molécula de formaldeído.

de riboses. Até 2007, contudo, não havia outra alternativa para a reação de formose, até que Albert Eschenmoser propôs o cenário do glioxilato. Segundo este cenário, o ponto de partida para as reações, em vez de ser o formaldeído, seria o glioxilato. Teoricamente, a reação do glioxilato com o dihidroxifumarato (abreviado para DHF) poderia provocar uma cascata de reações que eventualmente resultariam na produção de açúcares complexos. O glioxilato poderia existir naturalmente na Terra pré-biótica, pois poderia surgir como o resultado de algumas reações entre moléculas de monóxido de carbono. Apesar de ser teoricamente possível, não havia testes que confirmassem esta hipótese. Ramanarayanan (“Ram”) Krishnamurthy e Vasu Sagi, dois investigadores do Scripps Research Institute publicaram noJournal of the American Chemical Society os resultados que obtiveram enquanto testavam esta hipótese.


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Descobriram que quando o DHF e o glioxilato reagem em condições adequadas e na presença de outros químicos pré-bióticos como o formaldeído há formação de cetoses. As cetoses são um tipo de açúcar que pode ser posteriormente convertido nos açúcares complexos necessários à vida. Para além de descobrirem que há a formação de cetoses, verificaram que, ao contrário da reação de formose, há uma grande produção de cetoses.

questões que ainda ficam em aberto. Uma delas é

Esta hipótese não põe, contudo, a hipótese da

Nuno Machado

a inexistência de evidências de uma via prébiótica para a formação de DHF. A outra questão que fica em aberto é como se poderá dar a conversão da cetose em outros açúcares, uma vez que os mecanismos de conversão conhecidos ocorrem apenas em organismos vivos.

reação de formose de parte, uma vez que há

Como são vistos os Professores Carlos Oliveira

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Qual a Origem da Vida? Durante séculos, filósofos, cientistas, pesquisadores e pseudos tentam responder esta pergunta intrigante: como surgiram os primeiros seres vivos na Terra? De Adão e Eva, até mesmo hipóteses a partir de uma camisa suada, destaca-se as mais importantes: 1 – Criacionismo (Hipótese do Fixismo)

- Antonie van Leeuwenhoek (1632 – 1723) – (clique aqui); - Spallanzani (1729 – 1799) (clique aqui); e - Louis Pasteur (1822 – 1895) – (clique aqui). Acredito que uma frase define bem essa teoria: “A vida gerando vida”. 4 – Panspermia (Hipótese da Panspermia Cósmica)

De acordo com essa teoria, baseada nos Livros Sagrados das religiões (com exceção do Budismo), Deus criou todas as coisas existentes no Universo, tal como conhecemos hoje – o que torna a vida imutável (ou fixa). Em outras palavras, a teoria criacionista dá uma alusão de que os seres vivos em geral não sofreram alterações biológicas durante o curso do tempo.

Originada por Anaxágoras (500 a.C – 428 a.C) e defendida pelo célebre químico sueco Arrhenius (18591927), sugere que a vida surgiu a partir de microrganismos oriundos de outros locais do Universo – sendo trazidos por meteoritos que se chocaram na Terra em tempos remotos.

2 – Abiogênese* (Hipótese da Geração Espontânea)

Aleksandr Ivanovich Oparin (1894-1980) foi Biólogo e Bioquímico russo. Sustentado pelo darwinismo, Oparin publicou um livro intitulado A Origem da Vida (1930). Com base nos seus conhecimentos de Cosmologia, afirmou que a Terra primitiva também possuía uma atmosfera fortemente redutora, contendo gás metano, amônia, hidrogênio e água. De acordo com o russo, esses foram os elementos essenciais para a evolução da vida. Como então fica a questão da água na Terra primitiva? Segundo a literatura, Oparin utilizou-se dos seus conhecimentos em Geologia: os 30 km de espessura média da crosta terrestre constituídos de rocha magmática deixaram marcas da intensa atividade vulcânica que ocorreu na Terra em tempos remotos. É sabido entre os cientistas que, nos dias atuais, são expelidos cerca de 10% de vapor d’água junto com o magma e, analogamente, também ocorria dessa forma na pré-história. A intensa atividade vulcânica, decorrida por milhares de eras, teria levado à saturação da umidade atmos-

Defendida principalmente por Aristóteles (384 a.C – 332 a.C), sustenta a hipótese de que a matéria bruta receberia uma força-motriz capaz de transformála em um ser vivo. No meio científico, esta foi defendida por um médico belga, chamado Jean Batiste van Helmont (1579 – 1644). De acordo com van Helmont, uma camisa suada colocada em um local escuro e espalhando grãos de trigo sobre a mesma, estes, após 21 dias, adquiriam o princípio ativo e transformar-se-iam em ratos. 3 – Biogênese (Teoria da Biogênese) Segundo a Teoria da Biogênese, um ser vivo só pode surgir a partir de outro preexistente. Trabalhos entre os séculos XVI e XIX deram suporte esta teoria, a notar: - Francesco Rendi (1696 – 1697) – (clique aqui);

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5 – Teoria de Oparin


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férica. Portanto, a água não mais se mantinha sob forma de vapor. Oparin imaginou que um conjunto de fatores, tais como – alta temperatura do planeta, ocorrência de descargas elétricas na atmosfera e atuação dos raios ultravioleta – teriam provocado reações químicas entre estes três fenômenos, dando origem aos aminoácidos (recomendo a leitura do livro “Princípios de Bioquímica” do Prof. Lehninger ). Posteriormente, começavam a cair as primeiras chuvas sobre o solo terrestre e estas arrastavammoléculas de aminoácidos que ficavam sobre o solo. Com as altas temperaturas do ambiente, a água logo evaporava e retornava à atmosfera onde novamente era precipitada e novamente evaporava e assim por diante – perfazendo um ciclo. O russo concluiu que aminoácidos que eram depositados pelas chuvas não retornavam à atmosfera com o vapor de água e assim permaneciam sobre as rochas quentes. Presumiu também que as moléculas de aminoácidos, sob o estímulo do calor, pudessem combinar entre si através de ligações peptídicas. Sendo assim, surgiriam moléculas maiores de substâncias albuminóides. Essas moléculas seriam as primeiras proteínas a existir. A grande quantidade de chuvas por milhares ou milhões de anos acabou levando ao aparecimento dos primeiros mares da Terra. E, supostamente, para estes mares foram arrastadas, com as chuvas, as proteínas e aminoácidos que permaneciam sobre as rochas. Durante certo tempo, as proteínas acumularam-se nos mares de águas mornas do planeta. As moléculas se combinavam, partiam-se e novamente voltavam a combinar-se em nova disposição molecular. Dessa maneira, as proteínas multiplicavam-se quantitativa e qualitativamente. Uma vez dissolvidas em água, as proteínas formaram colóides. A interpenetração dos colóides levou ao aparecimento de moléculas protéicas – os coacervados. Faz-se notar que é possível, já nessa época, existirem proteínas complexas com capacidade catalisadora (enzimas ou fermentos) que facilitam reações químicas – acelerando a formação de novas substâncias. Quando já havia moléculas nucleoprotéicas, Página 11

cuja atividade na manifestação de caracteres hereditários é bastante conhecida, os coacervados passaram a envolvê-las. Apareciam gotas de coacervados microscópicas envolvendo nucleoproteínas. Naquele momento faltava apenas que as moléculas de proteínas e de lipídeos se organizassem na superfície de cada gotícula, formando uma membrana lipoprotéica. Então, de acordo com Oparin, estavam formadas então as primeiras formas-de-vida. —————————————— *O Wikipedia continha uma informação incorreta: que um dos primeiros defensores desta teoria seria Anaxágoras – informação esta já corrigida. —————————————— - Notem que, tanto teorias quanto hipóteses aqui apresentadas, são baseadas em evidências científicas, crenças religiosas e observações; - Notem que o objetivo-central do post é expor somente as ideias gerais acerca da origem dos seres vivos – excluindo-se suas implicações; - Notem algumas delas já foram refutadas por outras séculos atrás. - E você? Seja de caráter científico, não científico ou religioso, qual você defende? E por quê? Deixem nos comentários. * Se faz recomendável a leitura do artigo do Nuno Machado sobre estudos contemporâneos acerca da Abiogênese.Aqui Cavalcanti PUB

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Programa SETI de busca por inteligência extraterrestre divulga primeiros resultados da análise dos dados do observatório Kepler

Imagens: Exemplo de sinais coletados a partir dos sistemas estelares KOI 817 e KOI 812. Crédito: Projeto SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence) na UC Berkeley

À medida que o observatório espacial Kepler fornece dados sobre os primeiros exoplanetas do tamanho da Terra, com o objetivo principal de encontrar aqueles que são similares ao nosso planeta, parece natural que o programa SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) de busca por inteligência extraterrestre começe também a dar uma olhada nestes mundos. Isto é exatamente que os cientistas do SETI estão fazendo agora e já começaram a divulgar seus resultados preliminares. O programa SETI tem processado os dados do Kepler desde o início de 2011 e alguns sinais interessantes têm sido pesquisados. Um sinal candidato é referenciado pelo SETI como KOI ###, sigla que quer dizer “Kepler Object of Interest”, isto é, objeto de interesse do Kepler. Contudo, os cientistas se apressaram em esclarecer que estes sinais interessantes até agora identificados tamPágina 12

bém podem ser explicados pela interferência terrestre. Neste caso, se os sinais vêm de múltiplas posições do céu, como estes que foram selecionados, é mais provável que sejam meramente interferências. Por outro lado, obviamente, estes sinais possuem características intrínsecas que seriam esperadas de sinais originados por inteligências alienígenas e por isto são investigados.

Como é o critério do SETI para os sinais candidatos? Um par de exemplos foram os sinais classificados como KOI 817 e KOI 812. Eles apresentam uma faixa de frequências bem estreita, como se poderia esperar de um sinal gerado artificialmente. Além disto, se os sinais mudam suas frequências ao longo do tempo, devido ao efeito Doppler, tal


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variação seria causada pelo movimento da fonte em relação ao radiotelescópio de captura na Terra. Se um sinal candidato for detectado com estas características de variação de frequência e for comprovado que não se trata de interferência local, tal será considerado um bom candidato a possuir origem extraterrestre.

palpáveis a serem investigados pelos radiotelescópios ao invés da busca cega antes empregada pelo programa SETI.

Primeiros 12 resultados

Universe Today: Analysis of the First Kepler SETI Observations

No link http://seti.berkeley.edu/kepler-setiinterference o programa SETI divulgou suas primeiras observações e nos próximos meses espera-se que mais um grande lote de novas observações seja divulgado, quando terminar o processamento de 50 terabytes de dados coletados no início de 2011. Por ora os 12 exemplos estão disponíveis aqui neste documento: http://seti.berkeley.edu/ sites/default/files/first_cands.pdf A observação de sinais tem sido sempre como olhar uma “agulha em um palheiro” cósmico. Até agora estávamos relativamente cegos, procurando por algo sem saber ao certo se onde olhávamos tinha ou não exoplanetas candidatos como boa chance de hospedar vida. O que aconteceria se só o nosso Sistema Solar fosse capaz de hospedar vida em toda a galáxia? Agora sabemos que não é isto que ocorre… Estima-se que há bilhões de exoplanetas apenas na nossa galáxia, baseado nos dados do Kepler. Além disso, já conseguimos estimar que a maioria dos exoplanetas é composta de mundos rochosos como a Terra e Marte. Qual a quantidade deles é habitável e abriga vida inteligente é ainda uma questão aberta, mas as informações do Kepler agora fornecem uma janela mais precisa e tem produzido alvos efetivamente mais Página 13

Fontes SETI: First Look at Kepler SETI Data

Ricardo de Castro


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Unidades

Um cartoon engraçado sobre não fazer sentido os EUA continuarem a adoptar unidades contrárias ao resto do mundo. Página 14

Carlos Oliveira


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A Colaboração Científica no Mundo Seguindo as pisadas do mapa das redes de amizade no Facebook, o analista Olivier Beauchesne criou o mapa da colaboração científica mundial:

O Olivier trabalha na ScienceMetrix, uma empresa de consultoria biliométrica e tem, portanto, ao seu alcance este tipo de dados, usando agregadores comerciais como a Scopus e a Web of Science. Os dados que ele utilizou foram os as cidades dos cientistas que publicaram os seus resultados entre 2005 e 2009. Quanto mais brilhantes são as linhas que veem no mapa, maior é o número de colaborações entre as universidades dessas cidades. Aqui podem ver o detalhe do continente europeu (imagem ao lado). Diana Barbosa Página 15


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Castor, por que te chamam assim? Nesta época do ano a constelação zodiacal dos Gêmeos alcança seu ponto mais alto do céu nas primeiras horas da noite. Sem dúvida é uma das constelações mais notáveis do firmamento após o solstício de dezembro por causa de suas duas estrelas brilhantes. A constelação dos Gêmeos só recebeu este nome por causa de suas duas estrelas, situadas aparentemente a pequena distância uma da outra e por seu brilho parecido. Um dos registros mais antigos conhecidos sobre a constelação vem dos babilônicos, que já chamavam esse grupo de estrelas de “Os Grandes Gêmeos”, por causa das duas notáveis estrelas. Isso acabou chegando aos gregos, que chamaram os dois astros mais brilhantes da constelação de Castor e Póllux. Castor e Póllux são personagens da mitologia grega. São chamados de Dióscuros (filhos de Zeus), apesar de somente um deles pertencer à linhagem divina, segundo versões mais conhecidas. Tais versões sustentam que Castor, na verdade, era filho do rei Tíndaro, de Esparta. O grande mistério de Castor é a origem de seu nome. Castor vem do grego “Kastor”, e a primeira atitude dos estudiosos é associar o nome do personagem mitológico ao animal roedor que é bastante encontrado na América do Norte. Ora, nas histórias da mitologia grega não há qualquer associação do filho do rei Tíndaro com o animal. Castor não tinha poderes para se metamorfosear num animal e também não havia sido vítima de algum castigo dado por alguma divindade Página 16

temperamental da Grécia. Então, de onde pode vir a origem do nome Castor? Como disse acima, Castor vem do grego “Kastor”, que por sua vez pode ter vindo do sânscrito “Kasturi”. Essa palavra significa “odor de animal”. Podemos associar isto à principal habilidade do personagem mitológico. Em diversos episódios de combate e aventuras, enquanto seu irmão Póllux tinha como habilidade a luta corporal, Castor era conhecido pela habilidade de domar e domesticar animais selvagens, especialmente cavalos. Talvez seja por isto que Castor recebeu este nome. Quem vive domando e domesticando bichos fatalmente exalará um odor de animal, mesmo que tome vários banhos por dia. O que pode sustentar essa hipótese é que povos indoeuropeus tinham o hábito de matar castores (os animais roedores) para extrair de suas glândulas uma substância. Essa substância é como um óleo que os roedores usavam para ficarem impermeáveis (à prova d’água). Quando extraída, era usada como afrodisíaco e para fins medicinais, sendo chamada ao longo dos séculos de castóreo. Este extrato e esta palavra eram conhecidos pelos antigos gregos (kastoreion). O castóreo continuou sendo usado até o início do século XX também como ingrediente para perfumes. Já o animal acabou recebendo esse nome graças ao tão cobiçado óleo. Saulo Machado


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Escolas dos EUA contra o Aquecimento Global? Foram tornados públicos documentos que mostram que o influente Instituto Heartland tem um plano para que as escolas nos EUA passem a ensinar que não existe Aquecimento Global. Só para terem uma ideia de quem é este Instituto Heartland: foi criado por Criacionistas, está ligado à extrema direita nos EUA, estão contra o conhecimento científico, e são financiados em parte pelos conhecidos irmãos Koch e demais empresas ligadas à indústria do petróleo. Note-se que já no passado foram eles (extrema direita, ideológica, anticiência) que fabricaram a pseudocontrovérsia do Climategate, do qual expliquei aqui. Parece-me claramente mais uma manobra das empresas petrolíferas e de instituições ideológicas, de modo a denegrir a ciência e continuar-se a apostar no mesmo tipo de combustível que lhes dá tanto dinheiro. Leiam no Público, o artigo do Phil Plait, e aqui. Página 17


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7 equações que governam o seu mundo

O alarme toca. Desligamos o despertador. São 6.30 da manhã… Sem sair da cama temos seis equações que conduzem a nossa vida. O chip de memória que armazena a hora do relógio não poderia ter sido concebido sem uma equação fundamental da mecânica quântica. Seu tempo foi definido por um sinal de rádio que nunca teríamos sonhado de inventar, se não fosse as quatro equações de James Clerk Maxwell, as equações do eletromagnetismo. E o próprio sinal viaja de acordo com o que é conhecido como a equação de onda. Vivemos num oceano escondido de equações. Estas estão no trabalho, nos transportes, no sistema financeiro, detecção e prevenção, na saúde e na criminalidade, na comunicação, na alimentação, na água, no aquecimento e na iluminação. Agora vai para o chuveiro e beneficia das equações utilizadas para regular o abastecimento e aquecimento da água. Os cereais do pequeno almoço vem a partir de culturas que foram criadas com a ajuda de equações estatísticas. Conduze para o trabalho e o desenho aerodinâmico do seu carro está debaixo das equações de Navier-Stokes que descrevem como o ar flui sobre e em torno da viatuPágina 18

ra. Liga o seu sistema de navegação e é envolvido pela física quântica, novamente, mais as leis de Newton do movimento e da gravidade, que ajudaram a lançar os satélites de geoposicionamento e a definir as suas órbitas. Esses satélites também usam equações geradoras de números aleatórios dos sinais de temporização, equações trigonométricas para calcular a localização, e da relatividade especial e geral para um rastreamento preciso dos movimentos dos satélites, influenciados pela gravidade da Terra. Sem as equações, a maioria da nossa tecnologia nunca teria sido inventada. Claro, as invenções importantes como o fogo e a roda surgiram sem qualquer conhecimento matemático. No entanto, sem equações, estariamos presos num mundo medieval. As equações vão também muito além da tecnologia. Sem elas, não teríamos conhecimento da física que rege as marés, as ondas que quebram na praia, o clima em constante mudança, os movimentos dos planetas, as fusões nucleares que ocorrem nas estrelas, as espirais das galáxias - a vastidão do universo e nosso lugar nele. Existem milhares de equações importantes. As sete referidas aqui - a equação de onda, quatro equações de Maxwell, a transformada de Fourier e equação de Schrödinger - ilustram como as observações empíricas levaram às equações que usamos tanto na ciência como na vida cotidiana.

A equação de onda


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Primeiro, a equação de onda. Vivemos num mundo de ondas. Nossos ouvidos detectam ondas de compressão no ar como o som, e os nossos olhos detectam as ondas de luz. Quando um terremoto atinge uma cidade, a destruição é causada por ondas sísmicas que se deslocam através da Terra.

corda é proporcional à tensão agindo sobre ela. Isso implica que as ondas cujas frequências não estão em razões simples produzem um ruído desagradável conhecido como “batidas”. Esta é uma razão pela qual as relações numéricas simples dão notas que soam harmoniosamente.

Matemáticos e cientistas não podiam deixar de pensar sobre as ondas, mas o seu ponto de partida veio das artes: como é que uma corda de violino cria um som? A questão remonta ao antigo culto grego dos pitagóricos, que descobriram que duas sequências do mesmo tipo e tensão teriam comprimentos numa relação simples, tais como 2:1 ou 3:2, e produziam notas que juntas criavam um som extraordinariamente harmonioso. Relações mais complexas eram discordantes e desagradáveis ao ouvido. Foi o matemático suíço Johann Bernoulli, que começou a encontrar o sentido dessas observações. Em 1727, ele considerou que uma corda de violino é um modelo com um grande número de massas pontuais muito próximas e espaçadas, ligadas entre si por molas. Ele usou as leis de Newton para escrever as equações do movimento do sistema, e resolvê-las. A partir das soluções, ele concluiu que a forma mais simples para uma corda vibrante é uma curva sinusoidal. Há outros modos de vibração, bem como curvas sinusoidais em que mais de uma onda se encaixa no comprimento da corda, conhecidos pelos músicos como harmônicos.

A equação de onda pode ser modificada para lidar com fenómenos mais complexos, confusos, como os terremotos. Versões sofisticadas da equação de onda permitem aos sismólogos detectar o que se passa a centenas de quilómetros abaixo de nossos pés. Eles podem mapear o movimento das placas tectónicas da Terra, causadoras de terremotos e vulcões. O maior prémio nessa área seria uma maneira confiável para prever terremotos e erupções vulcânicas, e muitos dos métodos que estão a ser explorados são apoiados na equação de onda.

Das Ondas para o Wireless Quase 20 anos depois, Jean Le Rond d’Alembert seguiu um procedimento semelhante, mas focouse na simplificação das equações de movimento ao invés das suas soluções. O resultado foi uma equação elegante descrevendo como o formato da corda se altera ao longo do tempo. Esta é a equação de onda, e estabelece que a aceleração de qualquer pequeno segmento da Página 19

As equações de Maxwell Mas a visão mais influente da equação de onda emergiu do estudo das equações de Maxwell do eletromagnetismo. Em 1820, a maioria das pessoas iluminavam as suas casas com velas e lanternas, enviavam cartas e deslocavam-se em carruagens puxadas por cavalos. Passados 100 anos, as casas e ruas tinham iluminação elétrica, surge o telégrafo permitindo a transmissão de mensagens através dos continentes e as pessoas começaram a conversar entre si por telefone. A comunicação de rádio havia sido demonstrada em laboratórios, e um empresário montou uma fábrica para vender ”wirelesses” para o público. Esta revolução social e tecnológica foi desencadeada pelas descobertas de dois cientistas. Em cerca de 1830, Michael Faraday estabeleceu a física básica do eletromagnetismo. Trinta anos depois, James Clerk Maxwell embarcou na missão de formular a base matemática para as teorias e experiências de Faraday.


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Na época, a maioria dos físicos que trabalhavam em eletricidade e magnetismo estavam à procura de analogias com a gravidade, que eles viam como uma força que atua entre corpos à distância. Faraday tinha uma idéia diferente: para explicar a série de experiências que conduziu em eletricidade e magnetismo, ele postulou que ambos os fenómenos atravessam o espaço, mudam ao longo do tempo e podem ser detectados pelas forças que produzem. Faraday colocou suas teorias em termos de estruturas geométricas, como linhas de força magnética.

Maxwell reformula estas ideias, por analogia com a matemática do fluxo de um fluido. Raciocinou que as linhas de força eram análogas aos caminhos seguidos pelas moléculas num fluido e que a força do campo eléctrico ou magnético era análoga à velocidade do fluido. Em 1864 Maxwell tinha escrito quatro equações para as interações básicas entre os campos elétricos e magnéticos. Duas dessas equações dizem-nos como os campos são criados a partir de cargas. Para o campo magnético, como não há carga magnética, as linhas de campo magnético não começam nem terminam, ou seja, as linhas são como trajetórias fechadas. As outras duas equações descrevem como os campos “circulam” em torno das suas respectivas fontes: o campo magnético “circula” em torno de correntes elétricas e de campos elétricos variantes com o decorrer do tempo, conforme a lei de Ampère com a correção do próprio Maxwell; campos elétricos “circulam” em torno de campos magnéticos que variam com o tempo, conforme Página 20

a lei de Faraday. Mas o que Maxwell fez a seguir é que foi surpreendente. Ao realizar algumas manipulações simples das suas equações, conseguiu derivar a equação de onda e deduziu que a luz deve ser uma onda eletromagnética. Isso, por si só, foi uma notícia estupenda, ninguém tinha imaginado tal relação fundamental entre a eletricidade, luz e magnetismo. E havia mais. A luz vem em cores diferentes, correspondentes a diferentes comprimentos de onda. Os comprimentos de onda que vemos estão restringidos pela química dos nossos fotosensores existentes no olho humano. As equações de Maxwell levaram a uma previsão dramática - que ondas eletromagnéticas de todos os comprimentos de onda deveriam existir. Alguns, com comprimentos de onda muito mais longos do que podemos ver, transformariam o mundo: as ondas de rádio. Em 1887, Heinrich Hertz demonstrou experimentalm ente as ondas de rádio, mas deixou de apreciar a sua aplicação mais revolucionária. Se pudesse imprimir um sinal sobre uma onda, poderia falarse para o mundo. Nikola Tesla, Guglielmo Marconi e outros, transformaram o sonho em realidade, e toda a panóplia de meios de comunicação modernos, de rádio e televisão, radar, ligações em microondas para telemóveis, etc. E tudo surgiu a partir de quatro equações e um par de cálculos curtos. As equações de Maxwell não mudaram apenas o mundo, abriram um novo. Tão importante quanto o que as equações de Maxwell não descrevem é o que não fazem. Embora as equações revelassem que a luz era uma onda, os físicos logo descobriram que o seu comportamento era, por vezes em desacordo com essa visão: Brilhar a luz num metal e criar eletricidade, num fenómeno chamado de efeito fotoeléctrico. Fazia sentido apenas se a luz se comportasse como uma partícula. Então, seria a luz uma onda ou uma partícula? Na verdade, um pouco de ambos. A matéria foi feita a partir


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de ondas quânticas, e um grupo coeso de ondas agiram como uma partícula.

A equação de Schrödinger Em 1927, Erwin Schrödinger escreveu uma equação para ondas quânticas. Encaixava lindamente nas experiências enquanto pintava um retrato de um mundo muito estranho, no qual as partículas fundamentais, como o electrão, não são objectos bem definidos, mas nuvens de probabilidade. Assim, teóricos descreveram todo o tipo de esquisitice quântica, como o gato que está simultaneamente vivo e morto, e universos paralelos. A mecânica quântica não se limita a esses enigmas filosóficos. Quase todos os aparelhos modernos - computadores, telemóveis, consolas de jogos, carros, frigoríficos, fornos contêm chips de memória baseado no transistor, cujo funcionamento se baseia na mecânica quântica dos semicondutores. Novas aplicações da mecânica quântica chegam quase semanalmente. Os pontos quânticos - protuberâncias minúsculas de um semicondutor - podem emitir luz de qualquer cor e são utilizados para imagiologia biológica, onde substituem corantes tradicionais, muitas vezes tóxicos. Engenheiros e físicos estão próximos do computador quântico, que pode realizar muitos cálculos diferentes em paralelo. Os lasers são outra aplicação da mecânica quântica. São usados para ler informações a partir de pequenos buracos ou marcas de CDs, DVDs e discos Blu-ray. Astrônomos usam lasers para medir a distância da Terra à Lua. Há quem defenda ser possível lançar veículos espaciais da Terra usando um poderoso raio laser.

A transformada de Fourier Página 21

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O capítulo final nesta história vem de uma equação que nos ajuda a entender as ondas. Ela começa em 1807, quando Joseph Fourier desenvolveu uma equação para o fluxo de calor. Ele apresentou um documento sobre o seu estudo na Academia Francesa de Ciências, mas foi rejeitado. Em 1812, a academia teve como tema o Calor no seu prêmio anual. Fourier apresentou um trabalho mais longo, revisto e ganhou. O aspecto mais intrigante do artigo premiado de Fourier não foi a equação, mas como ele a resolveu. O problema típico era o de encontrar como a temperatura varia ao longo do tempo numa haste fina, dado o perfil de temperatura inicial. Fourier poderia resolver esta equação com facilidade se a variação da temperatura fosse uma onda seno ao longo do seu comprimento, mas não era assim. Logo, ele apresentou um perfil mais complicado como uma combinação de curvas sinusoidais com diferentes comprimentos de onda, resolveu a equação para cada componente da curva de senos, e adicionou estas soluções em conjunto. Fourier afirmou que esse método funcionava para qualquer problema, mesmo onde a temperatura sobe repentinamente de valor. Tudo o que tinha a fazer era somar um número infinito de contribuições a partir de curvas seno. O resultado é a transformada de Fourier, uma equação que trata um sinal variando no tempo como a soma de uma série de componentes de curvas sinusoidais e calcula as suas amplitudes e frequências. Hoje, a transformada de Fourier afecta as nossas vidas de inúmeras formas. Por exemplo, pode-


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mos usá-lo para analisar o sinal vibratório produzido por um terremoto e para calcular as frequências em que a energia transmitida pelo chão a tremer é maior. Outras aplicações incluem a remoção de ruído de gravações de som antigos, encontrar a estrutura do DNA usando imagens de raios X, melhorar a recepção do rádio e prevenção de vibrações indesejadas em carros. Além disso, há uma que a maioria de nós sem querer tira proveito de cada vez que tira uma fotografia digital. Se pensar em quanta informação é necessária para representar a cor e o brilho de cada pixel numa imagem digital, vai descobrir que uma câmara digital parece ter no seu cartão de memória cerca de 10 vezes mais dados do que o cartão pode possivelmente conter. As câmaras usam a compressão de dados JPEG, que combina cinco etapas de compressão diferentes. Uma delas

é uma versão digital da transformada de Fourier, que trabalha com um sinal que não muda ao longo do tempo, mas através da imagem. A matemática é praticamente idêntica. As outras quatro etapas reduzem os dados ainda mais, para cerca de um décimo do valor original. Estas são apenas sete das muitas equações que encontramos todos os dias, sem darmos conta delas. Mas o impacto das equações sobre a história vai muito além. A equação verdadeiramente revolucionária pode ter um impacto maior sobre a existência humana que todos os reis e rainhas, cujas maquinações enchem nossos livros de história. Essa equação, acima de tudo, que os físicos e cosmólogos adorariam descobrir, é a teoria de tudo, a que unifica a mecânica quântica e a relatividade. adaptado de newscientist.com José Gonçalves

Olhem para os céus

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No post anterior trouxemos uma imagem fantástica do céu feita pelo famoso astrofotógrafo Iraniano, Babak A. Tafreshi. O mesmo astrofotógrafo fez esta foto no Brasil (imagem na página anterior) O céu não é somente um local de extrema beleza,

res… Até que tive de ir ao carro buscar qualquer coisa, num instante.. Mas quando dei por mim tinham passado dezenas de minutos e eu ao frio, completamente gelado, mas completa-

mas é um local de conhecimento se aprendermos alguns conceitos sobre o Universo onde vivemos. Infelizmente, um dos grandes males da sociedade actual, vivendo maioritariamente em cidades, é que as pessoas não têm sequer noção do espectáculo magnífico que existe acima das suas cabeças. As pessoas sentem-se àparte do Universo. É importante que as pessoas voltem a estar em comunhão com os céus… Isto vem a propósito de um texto que nos enviaram pelo Facebook, em que o nosso leitor Daniel Santos, nos disse: “Este passado fim de semana, vulgo “fim de semana dos namorados”, tive a oportunidade de ir passar uns dias ao interior norte, estive mais concretamente na região de Moimenta da Beira. Fiquei hospedado num empreendimento fantástico, situado bem no meio da montanha. O frio era tanto (-4ºC) que o único sitio onde se conseguia estar era na cama, bem embrulhado nos coberto-

mente assoberbado pelo colossal espectáculo de luz que presenciei. Não me vou armar em forte. Fiquei tocado, quase comovido com a paisagem magnífica que o céu nocturno me ofereceu. Acho triste sermos brindados todas as noites com o que poderá muito bem ser a visão mais bonita que existe, e não somos capazes de perder 2 minutos a olhar para o céu. Temos demasiadas distracções, demasiadas preocupações, demasiada poluição, demasiado desinteresse. Nada substitui o que senti naqueles minutos em que, pura e simplesmente, olhei para o céu.” Após esta transcrição destas palavras do Daniel, encorajando mais pessoas a terem vontade de “fugirem às luzes” e se “refugiarem no Universo”, deixo-vos com A Montanha e com a Astrofesta Texana [ver vídeos aqui] Carlos Oliveira

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Introdução à Teoria da Relatividade As teorias da física clássica eram tão boas a descrever o mundo, que os poucos problemas conhecidos – que deram origem à suposta existência do Éter – estavam quase esquecidos. Mas apenas quase. Newton, conseguiu encontrar explicação para como o mundo observado se comportava. E com as suas teorias, podiam-se fazer previsões com um rigor que antes não eram possíveis. A que distancia vai cair uma bala de canhão, onde vão estar Vénus e Mercúrio quartafeira à tarde, e porque é que os corpos caiem todos com a mesma velocidade. (Sim, os mais pesados, tirando outros factores, caiem à mesma velocidade que os mais leves. Porque é mais difícil pô-los a mexer, afinal são mais pesados. Dar o exemplo da pena não vale senão eu contraponho com um avião). Mas uma grande anomalia surgiu quando se mediu a velocidade da Luz. Esta era a mesma em qualquer direcção que fosse medida, para qualquer velocidade da fonte e para qualquer velocidade do observador. Ou seja, se eu for a 120 Km/h na auto-estrada e medir em relação a mim a velocidade de outro carro que vai a 100Km/h, na mesma direcção, a medição vai dar 20Km/hora. Que é a velocidade que esse carro tem em relação a mim. Por isso, é possível dar um pulo dentro do comboio e este não passar a toda a velocidade debaixo dos nossos pés. Porque seguimos à mesma velocidade. Agora acontece, que se se tratar da luz, o resultado é sempre o mesmo. Indo contra a fonte luminosa, perpendicular ou na mesma direcção. E as teorias clássicas da física não tinham explicação para esta anomalia que aparecia medição após medição, verificada n vezes por vários cientistas. Foi então que apareceu em cena Albert Einstein que resolveu o problema de uma maneira muito simples. Einstein desenvolveu a teoria de acordo com a Página 24

observação empírica de que a velocidade da luz é 1080 milhões de quilómetros por hora relativamente a absolutamente tudo. Isto quer dizer que se corrermos a 1080milhões de quilómetros por hora atrás da luz, ela vai continuar a afastar-se a 1080 milhões de quilómetros hora de nós. Simples? Parece contra-intuitivo, mas é real. Mais complexo ainda é que se uma pessoa fosse numa supernave a 810 milhões de quilómetros por hora atrás de uma luz e outra ficasse parada a fazer medições, iriam estar em desacordo a que velocidade a luz se afasta da pessoa que se move na supernave. Porque para quem esta estacionário, a velocidade com que a luz se afasta da nave a será de 270 milhões de quilometro por hora. Que é a velocidade da luz de 1080 milhões Km/h , menos o valor da velocidade da nave de 810 milhões de quilómetros por hora. Mas o piloto da nave dirá que não, que a luz se afasta dele a 1080 milhões de quilómetros por hora. O que Einstein compreendeu é que as medições são diferentes porque as suas percepções do espaço e do tempo são diferentes. A formula da velocidade é o espaço sobre o tempo. Se os valores que eles encontram são discordantes para a velocidade, também tem de o ser para o espaço e para o tempo. Portanto a conclusão de Einstein que a velocidade da luz é a mesma para absolutamente tudo, acabou com o tempo e o espaço absolutos. Estes passam a ser relativos à velocidade dos observadores. Para alem do movimento no espaço, passou também a haver movimento no tempo. Movemo-nos simultaneamente num e noutro. Newton pensou que o movimento no espaço era independente do movimento no tempo, mas o que estas conclusões dizem é que não é. Com a velocidade os nossos valores para espaço e tempo mudam, portan-


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to quando nos mexemos no espaço estamos a movermo-nos também no tempo. O referencial de espaço absoluto que havia antes desabou. O referencial absoluto passou a ser o espaço-tempo. O espaço por si só passou a ser relativo – e o tempo também. O que nos movemos através do espaço não contribui para o movimento através do tempo. Porque a soma dos dois movimentos tem de ser a velocidade da luz. Que previsões esta teoria faz? Que seja possível medir passagens de tempo mais lentas para objectos que se movam mais depressa. Porque algum do movimento através do tempo é transformado em movimento através do espaço. A luz tem todo o seu movimento só através do espaço. Se quiserem, podemos dizer que a luz não envelhece. Não tem movimento no tempo. E por isso tem sempre a mesma velocidade independente do observador. Porque os observadores quando tiram num lado poem no outro, mas tem de estar em acordo em relação a um valor limite (máximo possivel) de algo que só se mova no espaço. Em 1971, Joseph Hafele e Richard Keating puseram relógios atómicos muito precisos a bordo de um avião que deu a volta ao mundo e deixaram outros em terra. Quando compararam os resultados os relógios que foram no avião acusavam ter passado menos tempo Com a Teoria da Relatividade Restrita Einstein tornou como referencia absoluta o espaçotempo. O tempo e o espaço passaram a ser entidades relativas, isto é, de acordo com a velocidade de cada observador, iriam ser obtidas medições diferentes. De tal modo que, se imaginarmos o espaçotempo como um solido comprido, tipo salsicha gigante, vamos ver que as nossas observações são equivalentes a fazer cortes nessa salsicha. O que vier na nossa fatia são as nossas observações. E de acordo com a nossa velocidade, o ângulo com que cortamos a fatia, aumenta relativamente à fatia feita em repouso. Por isso, se estivermos em aceleração, ou seja a variar a velocidade constanPágina 25

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temente, vamos fazer fatias curvas. Tal como a trajectória através do espaço-tempo para quem estiver a acelerar é curva. O que Einstein compreendeu para conseguir incluir a gravidade na teoria da relatividade, é que a gravidade é equivalente à aceleração. Einstein chamou-lhe o principio de equivalência. Foi a primeira pessoa que compreendeu realmente que se estivermos dentro de um avião em queda livre, não sentimos nenhuma força a actuar sobre nós. Tal como se saltássemos com uma balança colada aos pés de uma ponte, durante a queda a balança mostrará uma leitura de 0kg. Tal como se estivessemos no espaço longe da Terra. Por isso, e continuando o raciocínio que começámos, a gravidade é realmente uma distorção do espaço-tempo. Foi isso que Einstein teorizou usando matemática avançada para geometrias curvas. Por isso, quando estamos de pé sobre o planeta, estamos realmente a acelerar. Se sentimos a influencia da gravidade, se sentimos uma força a actuar sobre nós, é porque estamos a acelerar. Só deixamos de ter forças gravíticas a actuar sobre nós, longe de matéria ou em queda livre. Aqui na Terra, ao sentir a força do chão sustendo o nosso corpo, estamos realmente a acelerar. A acelerar em relação ao novo referencial absoluto do espaço tempo, que está distorcido pela massa da Terra. Sim, massa altera o tecido do espaço tempo. Einstein demorou 10 anos após a teoria da relatividade restrita para conseguir culminar nas chamadas equações de campo de Einstein, através das quais podemos fazer representações esquemáticas do “entortar” do tecido do espaço-tempo pela matéria. Usando estas equações para prever o movimento de planetas e da luz, chega-se a valores muito mais rigorosos que seguindo as equações de Newton. Bibliografia: “O tecido do Cosmos” de Brian Greene e publicado entre nós pela gradiva. João Coutinho


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Introdução à Mecânica Quântica A mecânica quântica é a teoria cientifica que

coisas contra-intuitivas, mas comecemos por

explica o comportamento de sistemas abaixo do

estas duas. No mundo à escala da nossa visão, por

nível do átomo. É uma parte do modelo padrão, a

exemplo, a probabilidade de o dado dar o numero

síntese de teorias para explicar o universo em

6 num lançamento, não influencia a probabilidade

pequena escala. O nome quanta, vem de pacote,

do dado dar 6 outra vez no lançamento seguinte.

porque as trocas de energia vêm em múltiplos de

Intuitivamente consideramos que sair 6 outra vez

uma quantidade mínima, como se viessem em

é menor. Mas sabemos pela experiência sistemá-

pacotes e não como se fossem algo continuo.

tica e pela matemática que isso é errado. São

De resto o modelo padrão explica tudo como vindo em unidades mínimas discretas. O espaço, a matéria e a energia. O modelo padrão, que é o modelo que integra a mecânica quântica não explica a gravidade. Tudo o resto é descrito como trocas de partículas (mas prevê que exista uma particula para transportar a gravidade). Para alem dos “pacotes” em que é definida a energia, a mecânica quântica rompe com as teorias anteriores no seu tipo de formulação e previsões. Tudo é explicado em termos de probabilidades. Isto terá levado Einstein a formular a famosa frase “Deus

acontecimentos independentes e esse erro vulgar tem o nome de “falácia do jogador”. Isto é algo que penso que apesar do nome que tem, jogadores especializados ou ratos de casino conhecem perfeitamente. No entanto em mecânica quântica não. O resultado de um evento aparentemente independente afecta directamente outro igual que apenas difira no tempo. É como se a probabilidade de sair um 6 no dado de uma vez, influenciasse algo na segunda vez que lançamos o dado. Como se algo no universo tivesse mudado por ter saído já o 6 uma vez.

não joga aos dados”. Tudo bem. A mecânica quântica usa unidades discretas para descrever a energia, usa partículas para descrever a matéria sub-atómica e as forças, então naturalmente vamos ter de ter um abordagem estatística para coisas tão difíceis de medir. Mas aqui é que as coisas deixam de se parecer com o universo de dimensões maiores que o átomo. As probabilidades quânticas interferem umas com as outras. E a probabilidade de uma partícula ter determinada propriedades, só passa a propriedade real quando a medimos. Ainda há mais

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Na mecânica quântica acontecimentos supostamente independentes comportam-se como sendo interdependentes. Historicamente, debateu-se com uma situação deste género logo nos princí-


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pios da formulação da teoria: Se lançarmos um electrão de cada vez através de duas ranhuras numa chapa, ora por uma, ora por outra, eles vão marcar num receptor um padrão de ondas como se tivessem sido todos lançados ao mesmo tempo. A cada lançamento só detectamos um electrão no receptor – embora estejamos a disparar um de cada vez, parece que disparamos todos ao mesmo tempo ao avaliarmos o resultado final. Eles interferiram uns com os outros tal como era de esperar se em vez de partículas discretas estivéssemos a fazer ondas. Mas quando acertam no receptor, podemos confirmar que chegou um de cada vez. Isto não tem paralelo no mundo macroscópico. E parece que de facto o electrão só passou a ser um quando foi medido pelo receptor. E só nessa altura definiu a sua posição. Antes era… Uma onda de probabilidades.

contabilizar para que possamos dizer exactamente o resultado de um acontecimento. Como por exemplo dizer que numero vai sair na roleta. Seria possível se tivéssemos acesso a uma descrição perfeita da velocidade, desenho da roleta com todas as imprecisões, peso da bola, perfeição da bola, etc. Com uma super maquina e super medições seria possível. No mundo quântico não. A probabilidade é o que as coisas são. E o resultado só se forma no “momento da verdade”. É algo intrínseco. De resto sabemos, por previsão da teoria, que não podemos saber simultaneamente a velocidade e a posição de uma partícula. E ao contrário do que muitas vezes vem escrito em textos simples como este, não é apenas por uma questão de tecnologia. Não há mesmo maneira de medir velocidade e posição simultaneamente, porque só ao medirmos é que essas características se revelam, e ao medir uma, estamos a perder

Richard Feynman reformulou a teoria de modo a

a hipótese de medir a outra, porque não havia

explicar o padrão de interferência como sendo a

antes de medir e depois de medir já a modifica-

interferência entre si de todos os caminhos possí-

mos. A teoria prevê, como disse, que as coisas só

veis que uma partícula toma de uma fonte ao seu

são o que são quando medimos. De resto, esta

destino. Isto resolve o facto de um acontecimento

característica foi algo que levou a uma grande

aparentemente independente interferir com

contestação da teoria. Einstein dizia que as carac-

outro, mas não resolve a questão similar da esco-

terísticas tinham de estar lá, que nós é que não

lha do caminho da partícula ser influenciada

conseguíamos medir. Mas a teoria previa que

retroactivamente pela nossa observação. De fac-

não. Que as características não estavam definidas

to, se escolhermos observar a partícula num dado

– estavam na tal nuvem de probabilidades quânti-

ponto, em uma das suas possíveis trajectórias,

cas – até nós as medirmos.

parece que tal observação irá influenciar o percurso que a partícula fez até essa medição, porque reduz o numero de trajectórias possíveis ao eliminar as que ficam fora do ponto de verificação. No mundo macroscópico a probabilidade aparece quando existem demasiados factores a

Página 27

Como tinha prometido, ainda há outra coisa bastante incrível acerca da mecânica quântica. A nãolocalidade. Os efeitos quânticos não dependem da distancia. É como se para coisas abaixo do tamanho do átomo, o local onde estão seja pouco importante e possam agir à distancia como se já


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estivessem no destino. Em certas condições claro.

teorias dá resultados absurdos. Já para não falar

Einstein chamou-lhe “Spooky action at a distan-

que elas dizem coisas diferentes acerca da gravi-

ce” ou em português “acção fantasmagórica à

dade. Uma prevê que a gravidade seja uma partí-

distancia”. E mais, disse que se tal fosse possível,

cula, a outra diz que a gravidade é a distorção do

então podíamos emparelhar duas partículas e

espaço. De facto uma destas teorias vai cair. E a

separa-las centenas de metros que o resultado de

mecânica quântica tem acertado tantas previsões

uma influenciaria instantaneamente e mais rápi-

incríveis e permitido tantos avanços científicos

do que a luz o resultado da outra.

que a maior parte dos teóricos considera que será

Emparelhamento de partículas é algo difícil de

a relatividade de Einstein a cair.

conseguir mas na pratica é dar a

Uma das mais fortes pretendentes, a Teoria das

duas partículas propriedades complementares.

Cordas, substitui as duas de uma só vez. Mas a

Como a mecânica quântica diz que a proprieda-

teoria das cordas ainda tem muitos buracos para

de só é definida com a medição e se uma partícu-

tapar além de ser difícil testar algumas das suas

la não transmite à outra que foi medida, então

previsões especificas. E tem uma coisa que a

quando medimos uma a outra tem de ficar exac-

generalidade dos físicos parece não gostar. Preci-

tamente e instantaneamente com o valor comple-

sa de 11 dimensões (já foram 22) para descrever

mentar. Instantâneo quer dizer mesmo ao mesmo

o universo. São muitas dimensões que não são

tempo. Literalmente. Se demorar o tempo que a

previstas por mais nada, não são observadas e

luz demora a percorrer esse espaço podemos sus-

para trazer mais 7 dimensões que as que se

peitar de uma partícula transmissora. Mas não é

conhecem é preciso evidencias fortes. As entida-

isso que a teoria prevê. E Einstein compreendeu

des não devem ser replicadas para além do

isso e disse: “vejam só o que a vossa teoria prevê.

necessário. Mas voltando à mecânica quântica, há

Se isso fosse verdade tínhamos “spooky action at

algo que é preciso esclarecer. Apesar de haver

a distance”. Pois é. Mas hoje essa experiência foi

algumas maneiras diferentes de interpretar a

feita inúmeras vezes e acontece tal qual como

matemática da mecânica quântica, os fenómenos

Einstein considerou impossível que acontecesse.

quânticos estão longe de acontecer em dimen-

De resto, a mecânica quântica, mantém até aos dias de hoje a incompatibilidade com a teoria da

sões maiores. Mesmo ao nível de moléculas as coisas já se passam de outra maneira.

relatividade geral, já que a maioria dos fisicos

Aquelas teorias de terapias alternativas ou místi-

parece concordar que não havendo transmissão

cas do universo que alegam que se baseiam na

de informação não há razão para considerar que a

mecânica quântica, não têm nada a ver com isto.

velocidade da Luz é ultrapassada e logo não que-

Não são ciência. São aproveitamos da ignorância

bra a relatividade restrita. Não é apenas uma coi-

das pessoas acerca de uma teoria que é tudo

sa de uma descrever o grande e outra o pequeno.

menos simples. O facto de os próprios físicos

Nos pontos de intersecção a conjunção das duas

debaterem como devem ser interpretadas deter-

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Volume 2 Edição 2

minadas coisas não quer dizer que cada um tem o

de partículas. Era como julgar que o carro velho

direito de dizer que a teoria faz isto ou aquilo. Por

de 10 anos vira novo só porque podem existir car-

exemplo. A descoerencia é o nome que se dá ao

ros novos.

fenómeno da partícula revelar o que é quando é medida. Os físicos consideram que o acto de medir é na realidade qualquer coisa que obrigue a partícula a revelar as suas propriedades. Ela não esta definida até que interaja com algo que a leve a dar um valor. E esse valor sai com a probabilidade que a teoria lhe atribuiu. Isto é uma interpretação. A dos “many-worlds” é outra. São interpretações, não afectam o sistema matemático da teoria. E são fundamentadas cientificamente. Mais a primeira que a segunda se me pergunta-

Este texto já está demasiado longo. Mas tinha de ser. A mecânica quântica é muito complicada. Eu só acredito que tenha um grau de verdade elevado porque anos após anos aquilo, aquela coisa, acerta em todas as previsões e mais alguma, por mais estranha que pareça. E mais. Proporcionou um campo de investigação prolifero como poucas outras teorias. E encaixou perfeitamente com outras teorias físicas para formar o Modelo Padrão.

rem, nas eu não tenho de dar opiniões sobre isto.

Notas:

Mas posso dizer que extrapolações como as que

Modificado dia 27: Alterações estéticas, gramati-

faz o Deepak Chopra são tretas. Não têm nada a

cais e corrigidos os erros apontados pelo Pedro

ver com ciência. Nem com a parte matemática,

Seixas nos comentários

nem como interpretações.

(1) Foi conseguido o emparelhamento de cristais

Por exemplo, não se conseguem actualmente

de diamante que são realmente apenas macro-

emparelhar moleculas grandes e complexas (1) e

moleculas de carbono, cada diamante é uma uni-

objectos macroscópicos . Porque elas depois de

ca molecula. O que foi emparelhado foram as

emparelhadas precisavam de não interagir com

suas vibrações. De resto o emparelhamento é difi-

mais nada para não se dar o processo de descoe-

cil e o maior que se consegue rotineiramente é

rencia, perdendo nesse instante o estado quânti-

emparelhar iões. Em teoria tudo poderia ser

co de indeterminação e emparelhamento. E

emparelhado se não interagisse com mais nada.

depois, não há maneira de fazer uma coisa a uma

Ler mais aqui: http://

macromolécula aqui, de modo a que outra faça o

blogs.discovermagazine.com/80beats/2009/06/0

que a gente quer ali. A informação não viaja de

4/the-biggest-spooky-system-ever-seen-4-

um lado para o outro. Nem hoje, nem provavel-

entangled-ions/ e aqui: http://physicsworld.com/

mente nunca. Estamos limitados pela dimensão

cws/article/news/48019

que os objectos emparelhados podem ter e pela natureza do fenómeno. E na natureza também. Não podemos esperar ter moléculas emparelhadas pelo corpo a torto e a direito, só porque pode existir emparelhamento Página 29

De resto recomendo a leitura do livro ” O Tecido do Cosmos” do Brian Green para saber mais. João Coutinho


LITERACIA CIENTÍFICA

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Neve em Lisboa? Vagas de frio? O que aconteceu ao Aquecimento Global? Quando ocorrem vagas de frio em Portugal surge a pergunta quase obrigatória: “Vai nevar em Lisboa?” Há seis anos os flocos de neve riscaram os céus da zona da Grande Lisboa, surpreendendo os seus habitantes pouco habituados a esta forma de precipitação. Apesar de a cidade estar relativamente quente e de não ter havido acumulação no solo, em algumas zonas dos arredores a tempestade foi suficiente para cobrir telhados, carros e algumas estradas. Loures, Queluz, Odivelas, Alverca, Palmela e muitas outras zonas dos arredores ficaram pintadas de branco, para espanto e gáudio dos moradores. Monsanto, o “pulmão” da Lisboa, bem no centro da cidade, chegou a parecer o cenário de um postal de Natal. Foi uma altura em que se perguntou, com alguma insistência, por onde andaria o aquecimento global. O insuspeito Anthímio de Azevedo fez algumas declarações sobre o fenómeno, e atestou que, apesar de tudo, não era um fenómeno assim tão contra-natura. Um anticiclone polar móvel tinha-se desviado um pouco do seu percurso habitual e “brindou” cerca de 3 milhões de portugueses com um dia diferente. Curiosamente, a zona norte do país, bem mais habituada aos cenários de invernia, foi poupada ao nevão. A meio da tarde estavam zero graus em Lisboa, em grande contraste com os oito positivos que se faziam sentir na cidade do Porto e abaixo dos três positivos de Bragança e Guarda, dois dos “pólos do frio” do nosso país – as duas cidades chegam a registar mais de 20 dias de neve por ano. Mas a memória meteorológica tende a ser curta. Muitos de nós já ouviram expressões do género “não me lembro de chover tanto” ou “nunca senti tanto calor como agora”, quando, na realidade, a certeza dos números demonstra que o passado recente foi tão ou mais rude que o que se sente agora na pele. E os números e factos do passado dão uma conta certeira dos fenómenos meteorológicos. Nevou em Lisboa em 2006. Em 2007 voltou a nevar, mas apenas em certas partes localizadas dos arredores. Já tinha nevado em 1993, novamente nos Página 30

arredores, e em 1987 várias zonas pouco distantes da capital portuguesa tinham ficado cobertas por um manto considerável de neve: Palmela, Leiria, Fátima (curiosamente, esta zona de peregrinação religiosa apresenta um microclima que origina precipitações em forma de neve quase todos os Invernos. Os sinais do céu que tantos procuram podem afinal ser outros, e as supostas aparições podem bem ter enviesado os sentidos dos que as testemunharam devido às características climáticas muito próprias do local – Fátima está perto do oceano e numa zona de baixa altitude, que a tornaria num local pouco propício a este tipo de precipitação) e muitas outras. Mas o passado ainda recente de Lisboa demonstra que a neve não é um fenómeno assim tão incomum. O que já eram nascidos recordam o grande nevão de Fevereiro de 1954, e os mais velhos testemunharam ainda muito mais. Nas décadas de 1940 e 1950 os Invernos lisboetas costumavam presentear os habitantes da cidade com neve quase todos os anos, e em 1950 chegou a nevar em 4 (!!!) dias. Os registos orais narram queda de neve anual nas décadas anteriores, pelo que o cenário de uma Lisboa coberta de neve nem terá sido suficiente para puxar o assunto para uma primeira página de alguns dos diários da época. Em alguns anos do século XIX, o fenómeno de uma Lisboa coberta de neve durante dias a fio terá sido frequente. Recuando mais um pouco no tempo, recordemos um dos dias mais trágicos da história do nosso


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país e de todo o mundo civilizado: 1 de Novembro de 1755. A catástrofe fez inúmeras vítimas, destruiu cidades e monumentos e abalou as convicções de muitos filósofos e teólogos da época (a este propósito vale a pena ler, ou reler, “Cândido”, de Voltaire, ou alguns dos escritos de Kant sobre a tragédia). Se Deus existe e é eminentemente bom, para quê sujeitar uma das grandes metrópoles da humanidade a tamanho suplício? Dia 1 de Novembro de 1755. Um dia santo para o cristianismo. Dia de todos os santos, feriado religioso desde o século XI. A população de Lisboa estava, na sua grande parte, albergada nas igrejas, onde, além de rezar, se podia abrigar do frio cortante que se fazia sentir na capital portuguesa. Segundo alguns historiadores, e de acordo com os testemunhos orais, a temperatura estaria próxima dos zero graus centígrados, visto alguns pequenos lagos e chafarizes da capital se encontrarem gelados. Nos nossos dias, é uma temperatura rara para o começo de Novembro na maior parte da Europa não montanhosa. No dia 1 de Novembro, as médias climatológicas dos últimos 40 ou 50 anos asseguram que em Paris tem uma média de 10 graus, Amesterdão 8, Berlim 7 e Varsóvia 5. Mesmo Moscovo escapa por pouco a uma média negativa para o dia: +1ºC. Uma manhã do dia 1 de Novembro com uma temperatura atmosférica próxima da da congelação da água não é, pelo que se depreende, muito frequente nas primeiras destas cidades, consideravelmente mais frias que Lisboa. Por tudo isto, o que aconteceu ao tempo e ao clima nestes últimos anos e séculos? E o que aconteceu à atmosfera da Terra? Comecemos pelo nosso país. Portugal não é só Lisboa e paisagem, e a nossa riqueza histórica e cultura diversa demonstram-no lindamente. Apesar de ser relativamente pequeno (110º posto no ranking mundial), alberga uma multitude espantosa de paisagens, tradições, flora e fauna. Portugal, pela sua situação geográfica, fica na zona temperada do hemisfério norte, a uma latitude média de 40º N. Os extremos, Faro a 37º N e o topo do Minho, a um pouco mais de 42º N, dão bem conta dessa média. O território português é mais “largo” a norte que a sul, pelo que a latitude média de Portugal Continental não andará longe desse valor. Uma latitude média boreal aproximada à de Pequim, norte do Japão, norte da Turquia e de muitos estados americanos: Nova Iorque, Illinois, Colorado e outros. Talvez valha a pena abrir aqui um parêntesis devido às diferenças climáticas entre a costa leste dos Estados Unidos e a Europa. Ou, de uma forma geral, das diferenças entre as costas ocidentais e orientais dos continentes. É fácil fazer uma pesquisa pela internet e perceber as enormes difePágina 31

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renças. Em termos de comparação, nas costas orientais da América e da Ásia é comum nevar nas praias até latitudes tão a sul como 32º N. O Carlos Oliveira vive em Houston e já testemunhou o facto, seguramente Mesmo a própria New Orleans, localizada mais a sul que a Ilha da Madeira ou Casablanca, fica coberta de neve uma ou duas vezes por década, e na quente Florida a temperatura já desceu a -18ºC (!!!). As temperaturas de Inverno são muito superiores às que se verificam em Portugal – em pleno Janeiro ou Fevereiro podem estar 25 ou 30 graus (temperaturas impensáveis nos meses do Inverno português), mas não deixa de ser um facto digno de nota a neve a latitudes tão baixas. Outro exercício engraçado é fazer a comparação dos Invernos de Seoul, Nova Iorque e Pequim com os de Lisboa, Porto ou Coimbra. Há vários sites de meteorologia com números, factos e estatísticas. Em termos resumidos, a explicação está na circulação atmosférica: nas latitudes médias setentrionais é feita no sentido Oeste-Leste. O vento que predomina vem de Oeste. No caso da Europa, significa vento do Oceano. Mais quente e húmido, naturalmente. Mas, como se dizia há pouco, Portugal é muito mais que Lisboa. Muito muito mais… No já afamado início de Fevereiro de 1954, a neve chegou à costa algarvia! Tavira, Olhão, Faro, Lagoa e muitas outras localidades ficaram cobertas de branco, incluindo as praias douradas da nossa região turística por excelência. Imaginar a Falésia, a praia do Barril ou a Ria Formosa com os areais brancos quase põe em causa a nossa sanidade mental! E o Instituto de Meteorologia dá conta de muitas situações que nos mostram que os nossos pais, avós e antepassados recentes viveram situações meteorológicas mais extremas que nós. Desde que a existe a rede nacional de estações meteorológicas, já foram registados alguns extremos pouco agradáveis de sentir na pele: -16ºC nas Penhas da Saúde e em Miranda do Douro, 14ºC nas Penhas Douradas, -12ºC em Bragança e na Guarda e mais uma infinidade de exemplos. Mesmo no Alentejo e Algarve já foram registadas temperaturas tão baixas como -10ºC. Em algumas zonas do nosso país os termómetros teimam em não alcançar sequer os +15ºC durante meses a fio e o Inverno é realmente rude. Em estações que não pertencem à rede do Instituto de meteorologia já foram registadas temperaturas inferiores a 20ºC, nomeadamente em zonas de maior altitude. Mesmo em Bragança, a mínima “oficial” de 12ºC já foi eclipsada por uma medição de -17,5ºC em pleno centro da cidade numa estação que respeita as condições padrão de recolha de dados.


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E o frio em Portugal não está confinado às grandes altitudes. Mirandela ou Chaves, a 200 metros de altitude, registam com frequência temperaturas inferiores a -10ºC, chegando a ocorrer semanas consecutivas em que a temperatura não excede um ou dois graus positivos. Tomar, no centro do país e relativamente perto do oceano, está a uma altitude de apenas 50 metros e frequentemente alcança os -7ºC ou os -8ºC. Mas o caso mais extraordinário de todo o país ocorre na sua zona mais insuspeita: isso mesmo, no Algarve! Em plena costa ocidental, bem no sul do país (tendencialmente uma das zonas mais temperadas do território), Aljezur costuma atingir todos os Invernos marcas de -6, -7 e mesmo -8ºC!!! Altitude 30 metros, distância às águas do oceano 10 km! Talvez mesmo um case study de climatologia. Mas o passado era muito mais duro, sem qualquer dúvida! Em Braga, uma cidade que observa queda de neve apenas uma ou duas vezes por década, chegava a nevar nos domingos de Páscoa do século XVIII (em Abril!!!). Em Montalegre ou na Guarda, a queda de flocos de neve em pleno Verão não era uma raridade, e o Mondego chegava a ficar com placas de gelo na zona de uma Coimbra completamente coberta de branco. No século XX apenas nevou no Verão uma meia dúzia de vezes, e sempre em zonas de maior altitude, e os rios que gelam actualmente estão todos situados na zona nordeste do país. Corgo, Tua, Tâmega, Fervença ou outros cursos de água mais a norte a permitirem a passagem a pé de uma margem à outra não são novidade, mas uma situação impossível de conceber nos rios do sul de Portugal. Na Europa, as condições dos séculos XVII, XVIII e XIX também eram muito mais rudes que as actuais. Em Londres costumava ser feita uma feira do gelo no Tamisa. Não ocorria anualmente, mas ver o Tamisa, um rio bastante largo, gelado de uma ponta à outra deve impressionar o esquimó mais empedernido. O Sena gelava com regularidade, o Reno, o Mosela, e outros rios da Europa Ocidental. Nos dias de hoje, apenas os rios da parte oriental do continente gelam com regularidade. Ainda este Inverno foram batidos alguns recordes de calor. Em Fargo, imortalizada pelos irmãos Coen numa comédia negra irresistível, estiveram +13ºC em Janeiro de 2012. A temperatura média mensal naquela cidade é -12ºC, e a média das temperaturas máximas nesse mesmo mês é de 7ºC. Fazendo uma analogia grosseira, até porque a complexidade climática não permite este género de extrapolações, seria o mesmo que estarem 25 graus em Janeiro em Lisboa ou no Porto. Quem não estranharia tal calor tão fora de época? Página 32

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O último dia de Natal marcou um novo máximo histórico: -12ºC no Pólo Sul. Nunca a temperatura tinha “subido” tanto naquele ponto tão especial do nosso planeta! Se o tempo aqueceu tanto, seria de esperar que os nossos antepassados mais longínquos tivessem enfrentado condições impossíveis. Contudo, não foi assim que se desenrolou a história do clima. Se assim tivesse sido, talvez a humanidade não tivesse sobrevivido até aos dias de hoje. Os vikings, exploradores escandinavos, dominaram os mares entre os séculos VIII e XI da nossa era. Segundo as estimativas dos cientistas, a zona do norte da Europa era uns 5 graus mais quente que nos dias de hoje. É uma diferença acentuada, que permitiu navegações por mar até latitudes bastante elevadas e uma chegada à América do norte pela zona verde da Gronelândia (Greenland)(!!!). Pensar numa Gronelândia verde leva os nossos pensamentos para um daqueles filmes de ficção científica onde o futuro quente obriga a população da Terra a viver em zonas bastante setentrionais. Por tudo isto, o debate sobre o aquecimento global não é assim tão fácil nem repleto de certezas. A actividade humana gera calor. A emissão de CO2 para a atmosfera é um facto mais que comprovado. Em algumas das maiores cidades, o efeito “ilha de calor” chega a originar uma diferença superior a 10 graus entre o seu centro urbano e pontos a poucas dezenas de quilómetros de distância. Durante o século XX a temperatura média global aumentou, pelo menos nos locais onde se procede ao registo de dados. Mas será devido à actividade humana (efeito antropogénico)? Será o ciclo natural do clima da Terra? São perguntas difíceis de responder, e ultimamente o debate tem estado muito inquinado pela política: a esquerda sustenta a tese do aquecimento antropogénico – redução da produção e controle da pegada ambiental. A direita defende a ideia da não-antropogenia do aquecimento global. E muitos cientistas nem sequer acreditam que exista AG. O planeta é apenas um. Temos de o acarinhar, respeitar, tratar e fazer com que as gerações vindouras possam viver num mundo tão belo como o nosso. É preciso fazer auditorias ambientais, regular emissões de gases e acarinhar todos os recursos. Não podemos envenenar rios e mares nem pegar fogo ao paraíso. Até prova em contrário, é o único que temos. Pedro Cotrim


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A importância do consenso científico O consenso científico pode ser explicado como o conjunto de teorias ou teoria que a maioria de cientistas de uma determinada área suporta como sendo as melhores nessa mesma área, num dado momento. É aquilo em que quase todos os especialistas de um determinado assunto considera que é conhecimento. Como a ciência evolui, também o consenso científico evolui. O consenso científico não faz no entanto parte do método, e não é um critério usado dentro do meio especializado para concluir sobre a validade ou não de uma questão. A ciência procura substanciar-se nos factos e se por vezes a interpretação obriga a debate intenso, não se procura chegar a um veredicto por meio de votação, mas sim através de revisão dos factos, argumentação racional, revisão de artigos e metodologia, procura de novos factos, reprodução de experiências anteriores, etc., dependendo do caso particular em questão. Apesar de haver cada vez mais critérios objectivos para determinar o sentido que a ciência esta a levar e do que é que corresponde ao consenso, tais como sondagens, revisão de artigos, a elaboração de rankings das publicações e de artigos, assim como dos próprios autores (um Físico por exemplo, sobe no ranking de acordo com o numero de citações que os seus artigos têm), o valor do consenso cientifico, não sendo nunca menosprezavel, não é consensual. (pessoalmente sou um pouco avesso a argumentos de autoridade, excepto se esse argumento for que a ideia em debate é consensual numa determinada area cientifica. Aumenta muito a plausibilidade de ser “o melhor que se pode saber”). Paul Feyerbarend notoriamente argumentou que o consenso cientifico não tem qualquer relação com a verdade, mas a sua alegação não reuniu Página 33

consenso, nem entre cientistas nem entre filósofos (e eles são os especialistas destas coisas). O que me parece razoavel é dizer que se não há consenso é dificil dizer que se tenha formado alguma especie de conhecimento. Algures tem de haver alguma convergência do que defendem os especialistas. Onde o consenso cientifico ganha uma importância crucial (e consensual) é na divulgação cientifica e na educação. A ciência cresceu de tal maneira que requer dedicação exclusiva para conhecimento profundo e compreensão clara de muitos conceitos. Em quase todas as áreas, para além de um conhecimento de base multidisciplinar, ao aproximarmo-nos dos desenvolvimentos mais recentes, a complexidade e quantidade de informação podem ser simplesmente avassaladoras. Não quero dizer que uma pessoa qualquer não tenha oportunidade de se interessar por um tema e compreende-lo, na realidade eu acredito na divulgação científica, mas dificilmente terá qualquer coisa importante a dizer sobre esse assunto se não pertencer ao meio. Acontece que uma pessoa que se tenha especializado ao longo de 30 anos num determinado assunto, podendo até ser muito bem informada, não passar de um leigo quando começa a comparar a sua “expertise” em outras áreas, com aqueles que a ela dedicam todos os seus esforços. E vice-versa. O meio cientifico reconhece isto, por isso surgiu a pratica do “peer-review”, – a revisão dos artigos a publicar pelos pares (da mesma área) e não por qualquer um só porque trabalha em ciência. Mas tal não é de surpreender. Como o povo diz: “cada macaco no seu galho”. Qual é a probabilidade de uma equipa amadora de futebol ganhar ao Benfica ou ao Sporting? Ou a de um iniciado ganhar a um grande mestre de xadrez? Ou de um piloto de for-


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mula 1 ganhar os 100 metros nos jogos olímpicos? Existem sempre vozes discordantes na ciência, e “consenso científico” não é “unanimidade científica”, mas para quem está de fora e é um leigo em determinada matéria, tem mais probabilidade de acertar se se guiar pelo que pensam a maioria das pessoas que se dedicam a essa matéria do que se seguir as vozes discordantes. Se uma determinada revisão de artigos (meta estudo) leva a uma conclusão e depois vem outra independente e chega à mesma conclusão, e depois outra, sucessivamente convergindo num resultado, é mais provável que esta esteja correcta do que a hipótese a ela contrária. Já para não falar que é possível comprar, pressionar, etc., alguns cientistas e estudos, mas é muito mais difícil forçar uma maioria a chegar a um consenso predeterminado. Claro que ao longo da história da ciência houve muitas ocasiões em que o consenso científico se provou errado, mas voltas de 180º e reversões totais são raras. Um bom exemplo será a teoria da deriva dos continentes que quando foi proposta foi muito mal recebida. Demorou cerca de 50 anos até ser aceite que os continentes se estavam a mover e que América, Ásia e Europa tinham sido um único continente, denominado actualmente Pangeia. Também não ajudou que o proponente desta teoria tivesse tentado explicar este movimento como consequência da força centrífuga proveniente da rotação da Terra. O conceito de placas tectónicas viria muito mais tarde. O que se passa na prática é que quando há uma mudança muito radical na visão do mundo, podemos ter de esperar que uma geração nova de cientistas substitua a anterior para o novo conceito pertencer ao consenso. Estas mudanças de paradigma, como têm sido chamadas, não são de qualquer modo o dia-a-dia da ciência. E não é razoável o observador comum esperar que estejamos sempre à beira de um. (Um pequeno aparte: Para este blogue é uma das Página 34

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directivas que sigo, fundamentar-me no consenso científico, pois numa ciência que cada vez menos se baseia na autoridade, se realmente esta existe, só pode ser a representada pelo consenso. Em jeito de brincadeira pensei por o seguinte aviso no cabeçalho: “As opiniões manifestadas neste blogue não são, de um modo geral, responsabilidade do autor. Essa responsabilidade é dos cientistas das áreas em questão.”) Isto não quer dizer que mesmo para a divulgação ao publico mais geral não se devam apresentar teorias concorrentes. Não pode é ser o ponto de partida. Para cada argumento ou teoria, como os tribunais americanos descobriram há luas atrás, existe sempre um especialista disposto a defende -la. Apresentar teorias alternativas, sobretudo emergentes, é uma mostra da dinâmica da ciência, e não representa dano em nenhum sentido se for mantida dentro de contexto. De qualquer modo, pelas razões acima referidas, explicar o que é consensual tem muito mais valor, e acerca disso posso dizer que há consenso. Como disse antes é na divulgação e educação que o consenso cientifico mais tem importância. Também não quero dizer que se deva abdicar do sentido critico. Existem mesmo casos em que o sentido crítico pode colocar um alerta razoável em cima do consenso científico. Neste sentido há algumas questões que podem ser consideradas como por exemplo: Qual é a força desse consenso? A maioria é por uma pequena margem? Existe um “quase consenso” acerca da teoria oposta? Houve uma declaração de consenso obviamente prematura, antes de se saber exactamente a opinião da maioria? O consenso é um facto ou não (baseia-se em que? Sondagens, revisão sistemática de artigos ou declarações unilaterais à procura de reconhecimento?) E se não houver consenso? Bem, nesses casos eu direi que a probabilidade de se ter uma opinião correcta sendo divergente do consenso aumenta, sobretudo no último caso, mas a constatação de que estamos num destes cenários deve ser abordada com cautela e muita pesquisa. E a verificar-se não vejo outra solução


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que não seja deixar a comunidade específica a resolve-la, e acompanhar o processo. Claro que opiniões podemos sempre tê-las, mas podem não

passar disso. João Coutinho

Poços de Gravidade A gravidade existente em diversos corpos do sistema solar:

Crédito da imagem: xkcd Carlos Oliveira

A Irracionalidade dos Pseudos Durante uma conversa bastante proveitosa entre o leitor Jonas e eu no artigo do Pedro Seixas sobre a problemática dos neutrinos (artigo aqui), percebemos que existe uma falha na mente daqueles que estão sempre a renegar os benefícios que os cientistas e/ou especialistas nos oferecem: cada descoberta da ciência, perceptível nas entrelinhas, anularia todo o conhecimento anterior – em Página 35

outras palavras, os cientistas nada sabem acerca de coisas e fatos, e que tudo é possível. Até mesmo os maiores disparates, como por exemplo, flutuações da matéria sólida onde atua a força da gravidade… O caso mais recente foi com relação ao resultado


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preliminar divulgado pelo CERN em setembro do ano passado. A equipe do projeto OPERA divulgou na época que neutrinos viajaram a uma velocidade superior à da luz – que derrubaria a Teoria da Relatividade Restrita e, consequentemente, a Física Moderna. Para podermos entender o que isso significa e o impacto na ciência atual, temos que compreender uma das implicações da Teoria da Relatividade Restrita criada pelo Albert Einstein: “Nada que possui massa pode viajar à velocidade da luz. “ Por que a matéria não pode viajar à velocidade da luz? Por uma questão simples. Quando estudamos a Física Clássica (mais precisamente a Mecânica Clássica), aprendemos que as massas inercial e gravitacional são constantes e possuem valores idênticos para o mesmo corpo – independente se possui movimento ou não. Sabemos hoje, graças à Mecânica Relativística, que a massa de um determinado corpo não é constante – devido à sua velocidade. Entretanto, mesmo com essa descoberta, o estudo anterior (proposto por Isaac Newton) não deixa de ser válido de maneira alguma, já que para baixas velocidades o aumento da massa é desprezível – porém, tende ao infinito quando tende à velocidade da luz. Na Relatividade Restrita, a massa de um corpo pode ser obtida pela seguinte equação: onde: m = massa inercial do corpo (kg); m0 = massa gravitacional do corpo (kg); Página 36

v = velocidade adquirida pelo corpo (m/s); e c = constante da luz no vácuo (3 x 10 8 m/s). Notem que, à medida que um corpo vai adquirindo velocidade, (v ——> c), a razão v2/c2 se aproxima do valor máximo 1. Substituindo na equação, percebemos que o denominador tende a 0 e a razão m0/0, por tratar-se de uma indeterminação matemática, tenderá à infinito (∞). Resumidamente, o valor da massa do corpo cresce à medida que aumenta a velocidade. Ou seja, para aumentar sua velocidade é necessário uma quantidade de energia tão absurda que é praticamente impossível de se realizar. Notem que, de acordo com essa equação, a massa de um determinado corpo nada mais é que a quantidade de energia concentrada. Um exemplo prático desta equação pode ser tratado abaixo*:  Uma nave tem uma massa de repouso igual a 1 tonelada, desloca com relação a um sistema referencial O. Qual deveria ser a velocidade v da nave para que a mesma sofresse um aumento na massa inercial de 1 g? Dados: m0 = 1 ton —–> 1000000 g v = ? (m/s) m=1g A massa inercial de um corpo é dada pela equação abaixo: m = m0 / sqrt (1 – v2/c2) Elevando ao quadrado ambos os termos da equação: (m)2 = (m0 / sqrt ( 1 – v2/c2))2 m = 1000001 (g) Como c (no vácuo) = 3 x 108 m/s, temos que: v2/c2 = 1 – (1000000/10000001)2 v2/c2 = 1 – (0,99999)2


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v2/c2 = 1 – (0,99998) v2/c2 = 0,00002

Para v ≠ 0, a quantidade de energia armazenada é: E = m c 2 / sqrt (1 – (v2 / c2)) (ii)

Isolando v2:

Subtraindo as equações (ii) e (i):

v2 = 0,00002.c2 Determinando o valor da velocidade: v = 0,0045.c v = 0,0045 . 3 x 108 v = 1350000 m/s ou 1,35 x 106 m/s. Conclusão: Para que a nave sofresse um aumento na massa inercial de 1 g, deve estar à velocidade de 1,35 x 106m/s, ou seja, bem menor que a velocidade da luz no vácuo. Um outro problema, que eu tinha exposto anteriormente, se referia “à quantidade de energia necessária para qualquer matéria viajar à velocidade da luz, considerando uma massa de 10 kg de um determinado corpo”: ** m = 10 kg c = 3 x 108 m/s Substituindo na equação E = m . c2, temos: E = 10 . (3 x 108)2 E = 90 x 1016 Joules Incorreto! De acordo com João Coutinho e Pedro Seixas, também colaboradores do AstroPT, esta seria a energia da massa de 10 kg no referencial em que esta estaria em repouso. Não a energia para mover o corpo próximo à velocidade da luz. De acordo com Seixas, a equação abaixo seria a correta para calcular a quantidade de energia armazenada em um corpo com velocidade próxima à da luz: E = m c2 / sqrt (1 – (v2 / c2)) – m c2 Exemplo demonstrativo: Se o corpo está em repouso, ou seja, v = 0: E = m c2 (i)

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E = m c2 / sqrt (1 – (v2 / c2)) – m c2 (iii) Ou seja, a eq. (iii) é a energia armazenada para submeter uma massa gravitacional m(sub índice 0) à velocidade v. Quando v ——> c, o primeiro termo do denominador tende a 0 e, portanto, a energia armazenada, tenderá à infinito (∞). Conclusão: a energia para deslocar um corpo de 10 kg, por exemplo, no limite da velocidade da luz – no vácuo -, tem valor próximo de infinito. Para se ter uma ideia, a energia produzida na explosão de uma bomba atômica é da ordem de 31,5 x 10^16 J (considerando a massa de 3,5 kg de urânio-235 – quantidade mínima necessária para que ocorra uma reação em cadeia após o bombardeamento do seu núcleo). Sem cálculos, apenas na imaginação, parece ser fácil corpos que possuam massa viajarem a velocidades tão absurdas. Enfim… A luz não possui massa e sua constante é de 3 x 108 m/s. Nada que possui massa pode superar tal velocidade. O problema é que os neutrinos (partículas subatômicas com carga nula) possuem massa (mesmo que extremamente reduzida, a ponto de alguns cientistas consideravam que estas poderiam viajar à velocidade da luz), o que violaria a teoria de Einstein. Na época, existiram pseudos aos montes que vibraram – não por causa da notícia em si, mas, acima de tudo, para ridicularizarem a ciência e o que a mesma nos apresenta. Trataram logo de mostrar que a ciência estaria errada. Pronto: os pseudos estão certos e a ciência está errada………. not! Para a infelicidade deles, a equipe do projeto OPERA veio a público informar


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que existiam erros nas medições dos seus equipamentos e que os neutrinos, na verdade, não viajaram à uma velocidade superior a da luz. Ponto para a ciência. Sobre o início dessa questão, se faz necessário relembrar outro artigo, escrito pelo Prof. José Gonçalves. Clique aqui. Entretanto, a questão não é se partículas com massa viajam com velocidades superiores à da luz. Se isso tivesse acontecido, naturalmente, físicos de todo o mundo tentariam elaborar uma nova teoria que atendesse à nova realidade. Se a ciência fosse tão ferrenha de todas as coisas, como defendem os pseudos, não teríamos saído da Física Clássica para a Física Moderna. Percebe-se que o problema da pseudociência e seus seguidores é não saberem a diferença entre teoria, hipótese, postulado e lei. Para ser lei são necessárias as seguintes etapas:

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Sim, é bem provável que as leis que conhecemos não possam ser aplicadas em outras regiões do Universo, mas valem para o mundo que conhecemos. Certa vez, um cidadão questionou ao Carlos como se define o que é real. Eis a resposta incrível (e bem-humorada) que recebeu: “Atire-se do topo de uma ponte e já fica sabendo o que é real. ” No campo da Química, a Teoria Atômica, por exemplo, passou exatamente por essas fases. O Jonh Dalton elaborou hipóteses acerca da composição da matéria. Posteriormente, a comunidade científica da época as transformou em teoria. Porém, a Teoria Atômica de Dalton não explicava alguns fenômenos que ocorriam quando se faziam experimentos. Anos mais tarde, Thomson elaborou, trabalhando com ampolas de Crookes, um novo modelo atômico. A consequência disso foi a descoberta do elétron e do próton – não imaginado nem previsto por Dalton. Mas seus estudos e sua teoria foram bastante válidos para os trabalhos de Crookes e Thomson. Dando continuidade com o trabalho destes, Rutherford (e graças à descoberta da radioatividade pelo casal Curie) elaborou um novo modelo atômico, no qual seria o mais completo – descobrindo, por sua vez, o nêutron. Já agora, uma coisa que deve ser notada é o apoio que os grandes cientistas de tempos outrora tiveram nos trabalhos e estudos de seus antecessores. Existe uma frase atribuída ao Isaac Newton que sintetiza bem essa “atmosfera” de coletividade entre os grandes da ciência: “Se consegui enxergar mais longe foi porque estive sobre ombros de gigantes. ” Notem que Newton estava a falar justamente o seguinte: se ele conseguiu descobrir coisas fantásticas, cujos resultados nós já sabemos e que modificaram a ciência até hoje, foi porque o mesmo apoiou-se em estudos de físicos e matemáticos anteriores – ou seja, foram a “base” para que ele pudesse descobrir (de modo observável e intuitivo) e publicar suas descobertas. É dessa forma que se trabalha a ciência: apoiada

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uns-sobre-os-outros. Apoiada sobre os ombros de gigantes. E não de cidadãos como o Nassim Haramein, David Icke, Deepak Chopra, etc. – que agradam os que querem ser agradados. Que falam o que os outros querem ouvir. A ciência não quer agradar ninguém. Ela é o que é. Cabe a nós nos apoiarmos nos ombros de

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gigantes para descobrirmos as maravilhas que existem em sua estrutura e completitude… * Exercício proposto extraído do endereço: http:// www.ebah.com.br/content/ ABAAAAbcIAC/fisica-b ** Agradecimentos ao João Coutinho e Pedro Seixas pela correção deste. Cavalcanti

Póllux, por que te chamam assim? A estrela mais brilhante da constelação dos Gêmeos é bastante conhecida como Póllux. Assim como Castor, Póllux é personagem da mitologia grega, cuja versão mais conhecida fala dos gêmeos, filhos da mesma mãe, mas com pais diferentes (um divino e outro mortal). Póllux era filho de Zeus. A origem do nome é incerta. O que fica um pouco claro é que Póllux é a forma latinizada do grego Polydeuces. A contração da versão latina da palavra Polydeuces para simplesmente Póllux, segundo alguns estudiosos, vem dos etruscos. Polydeuces significa “muito doce”. A “doçura” atribuída a um dos gêmeos é um mistério. Alguns sustentam que a doçura vem da personalidade de Póllux, por ser filho de um deus. Neste caso, doçura pode significar algo como amoroso ou amável… ou até mesmo “inocente” (cândido). Outra versão é que “muito doce” vem de uma expressão maior: “vinho muito doce”, talvez pela região onde Póllux teria nascido, que seria conhecida pelo sabor da bebida. Saulo Machado Página 39


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Os cavalos que encolheram ou Os equívocos sobre a evolução biológica Equus vs. Sifrhippus, de Danielle Byerley (Florida Museum of Natural History). A foto pode ser algo enganadora porque dá a ideia de que os cavalos actuais se transformaram nessa espécie anã, o que não é certo..

Acham que “A Selecção Natural faz com que os indivíduos se modifiquem para se adaptarem ao seu meio”?

foi abandonada pelos biólogos evolutivos e só ocorre em casos muito raros (por exemplo, quando a radiação afecta as células das linhas germinais, os gâmetas, causando mutações).

Numa primeira leitura, esta frase até pode parecer fazer sentido…Não é certo que nós vamos tentando adaptar-nos às circunstâncias cambiantes conforme necessário? Sim. Mas, por mais que esta visão algo antropocêntrica nos agrade, ela não é a evolução por selecção natural. Esta é uma visão que vem ainda da teoria de evolução proposta pelo naturalista francês JeanBaptiste Lamarck, que implicava a hereditariedade de características adquiridas. O que quer isto dizer? Bem, quer dizer que os seres vivos, ao tentarem adaptar-se ao seu meio ambiente, sofriam alterações anatómicas, por exemplo, e que essas alterações (ou novas características) eram passadas às sua descendência. Esta explicação há muito

Como funciona então a Selecção Natural, o mecanismo proposto pelo grande naturalista inglês Charles Darwin e que é hoje aceite como um dos processos responsáveis pela evolução biológica? Sejamos um pouco antropocêntricos, só por um momento, e pensemos na nossa espécie, Homo sapiens. São todos os indivíduos da nossa espécie iguais? Não: há pessoas de diferente altura, com diferente cor de cabelo, de olhos, de pele, etc. Estas diferenças que nos parecem tão evidentes na nossa espécie existem em todos os seres vivos! Desde a mais diminuta bactéria até ao gigante elefante africano. E, pequenas diferenças na ana-

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tomia ou no comportamento levam a que diferentes indivíduos tenham diferente capacidade para sobreviver e se reproduzir. Num determinado momento e num determinado local, certos indivíduos têm uma pequena vantagem de sobrevivência, reproduzem-se mais facilmente e deixam mais descendentes. Os seus descendentes vão naturalmente herdar as características dos progenitores e, deste modo, aumentar a frequência dessas características na população. Ao longo do tempo, temos a “ilusão” de que a espécie se foi modificando. Na verdade, assim nascem novas espécies! Mas não é pela transformação individual, mas sim pela sobrevivência diferencial de indivíduos com certas características que lhes trazem vantagens. E que tem isto a ver com os cavalos que “encolheram”? Pois esse é um exemplo recente de como uma interessante notícia acerca da mudança observada numa espécie devida a alterações climáticas (semelhantes às que tudo indica estarem a ocorrer actualmente) foi algo erroneamente transmitida pela comunicação social e blogosfera em geral. Há excepções, claro. E aqui podem ler, em inglês, uma boa descrição do que é que os cientistas descobriram. Leu-se então nos últimos dias, no jornal Público, por exemplo, a notícia de que os cavalos teriam diminuído de tamanho devido às alterações nas condições ambientais de há 56 milhões de anos atrás, nomeadamente o aumento da temperatura que se verificou no período do Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno. Primeiro, há que perceber que esses cavalos nem sequer eram do mesmo género que existe atualmente, o géneroEquus, mas sim de um outro género primitivo chamado Sifrhippus (sim, a notícia do Público não tem o género bem escrito!). Os primeiros fósseis destes pequenos cavalos indicam que pesavam cerca de 6 kg. No entanto, verificou-se que, com o passar do tempo e o aumento Página 41

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da temperatura do planeta, os fósseis encontrados são de animais cada vez mais pequenos, até atingirem cerca de 4 kg (uma redução de 30%). Com a diminuição da temperatura, voltam depois a aumentar de tamanho para cerca de 7 kg (em média). Isto ocorreu ao longo de quase 200 mil anos. Neste vídeo, podem ver um resumo dos resultados e como foram obtidos (link para o vídeo). E como se explica isto correctamente, dentro da Teoria da Evolução? Na população inicial de cavalos Sifrhippus, havia indivíduos de diferentes tamanhos, mas com uma média de 6Kg. Com o aumento gradual da temperatura, os cavalos que eram ligeiramente mais pequenos tinham algumas vantagens de sobrevivência (se calhar, por exemplo, porque comiam menos vegetação ou eram menos propensos a doenças – especulação minha!). Sobreviviam portanto durante mais tempo, reproduziam-se melhor e tinham mais descendentes. Esses descendentes herdavam as características dos progenitores e eram, portanto, também pequenos. Ao longo de milhares de anos, o resultado que hoje observamos é que o tamanho médio da espécie diminuiu. Não porque os indivíduos diminuíram de tamanho, mas porque a proporção de indivíduos de tamanho mais pequeno na população foi aumentando significativamente, mudando o tamanho médio observado. Com as mudanças ambientais posteriores em sentido contrário, o tamanho voltou a aumentar. Mas não foram os indivíduos acalorados que encolheram! NOTA: Para melhor perceber a evoluçao biológica, podem recorrer a este site de referência: Understanding evolution Diana Barbosa


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Introdução ao Modelo Evolutivo, Argumentos a Favor da Evolução e Especulação Sobre a Origem Da Vida A evolução enquanto facto não é o Modelo Evolutivo. O Modelo Evolutivo é o que explica o facto das formas de vida evoluirem. Este texto procura dar a conhecer um pouco das duas coisas. É longo e espero que valha a pena. A Teoria da Evolução é uma das teorias mais importantes alguma vez estabelecida. Que Darwin a tenha elaborado sem conhecimentos alguns de genética é para mim motivo de espanto. Que ela tenha sido aceite pela comunidade científica da época, com os naturais detractores e após extensos debates, é certo, é uma prova de que as melhores ideias prevalecem. Também elas sujeitadas às mesmas regras da evolução. A própria Teoria da Evolução evolui, e os evolucionistas nem sequer gostam que lhes chamem Darwinistas. Neo-Darwinismo é melhor. Mas Sintese Evolutiva Moderna é a denominação correcta. Inclui diversas areas cientificas. Mas começou tudo com Darwin… Não se pense porém que Darwin desenvolveu a teoria absolutamente sozinho ou isoladamente. O mérito é praticamente todo dele, o que quero dizer com isto é que ideias sobre evolução já tinham sido expressas antes e durante a sua investigação. De facto a primeira apresentação da teoria é feita em autoria conjunta com Alfred Russel Wallace com quem Darwin trocou correspondência. As teorias de um e de outro evoluíram separadamente, mas Darwin ao aperPágina 42

ceber-se que Wallace tinha chegado praticamente aonde ele chegou, compreendeu que tinha chegado a hora em que tinha de publicar (aconselhado por Lyell). No entanto não queria fazer nada de moralmente reprovável e com a ajuda de dois amigos optou-se por uma publicação conjunta. Darwin estava sob grande stress por causa de um filho doente e foram na realidade os seus amigos Lyell e Hooke, ambos cientistas, que organizaram uma breve apresentação a que nem Darwin nem Wallace foram. Darwin ficou depois pressionado para completar o livro “Sobre a origem das espécies”, onde finalmente fez uma apresentação exaustiva e detalhada da sua teoria. O livro foi um enorme sucesso de vendas pois era e é acessível a todos. Lyell e Hooke (sobretudo Hooke), foram também o apoio de Darwin enquanto desenvolvia as suas ideias e mais tarde, depois da publicação do livro, grandes defensores da Teoria da Evolução. O que terá permitido a Darwin compreender como as espécies evoluíam foi o estudo exaustivo e sistemático da biodiversidade, a que as suas viagens ajudaram, sem que isso o distraísse da ideia, que ele tinha, de haver uma origem comum. Percebeu como havia uma gradação lenta de espécie para espécie, com pequenas alterações a fazer a diferença. Alterações essas que estavam muitas vezes a um passo das observadas entre indivíduos da mesma população. A teoria de Malthus que


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dizia que a população humana ao ritmo de crescimento a que seguia iria morrer sem alimentação suficiente que a sustentasse foi o gatilho para desenvolver o tema da selecção natural. Quando os alimentos escassearem, terá pensado, os mais adaptados sobrevivem, e deixam descendência que se lhes assemelha. A generalização desta ideia a outros tipos de pressões e condições, (como selecção sexual, predação, resistência a doenças) servia como motor evolutivo. Factores como o isolamento geográfico que ele também já tinha verificado, ajudavam a separar linhagens evolutivas. Faltava no entanto explicar como surgia o leque de variantes de onde a natureza extraia os mais aptos. Ou seja, de onde tinha vindo uma variedade tão grande entre os indivíduos da mesma espécie que permitia ao longo do tempo dar origem a uma mesma espécie. Essa variação, como ele propôs, deve-se grandemente ao acaso, mas só com os conhecimentos trazidos pela genética é que o mecanismo se começou a compreender. Darwin morreu em 1882 e a experiência que mostrou que o DNA podia transportar informação genética realizou-se em 1928. Só em 1953 Watson e Crick apresentavam a estrutura de dupla hélice do DNA hoje em dia aceite. No entanto o coração da teoria estava completo. A genética é de resto o grande suporte da teoria da evolução nos dias de hoje. A genética explica como a informação passa de geração em geração e como se podem dar pequenas alterações nos genes que dão origem a características novas: – as mutações. É o acumulo de mutações geração após geração que dá origem a diversidade e à evolução das espécies.

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E enquanto a origem das mutações parece ser, como disse, ao acaso, a selecção não é. O produto final da evolução não é um processo ao acaso. É realmente um processo bastante selectivo. E se tivermos em conta a selecção sexual quase podemos pensar em evolução dirigida para um fim pré -determinado. Existe a escolha real por um agente com intenção. De um modo geral o resto da selecção é o que é. Não é ao acaso mas não é com um fim pré-determinado. É tão orientada para um objectivo como uma queda de agua é intencionada para oxigenar o lago. Os que puderam usar esse oxigénio tiveram sorte. Mas não há qualquer evidencia para sugerir que as mutações se deram já a pensar em vir usar essa vantagem mais tarde. As que serviram e deram uma vantagem ficaram, as outras correram o risco de se tornarem obsoletas. O que acontece. A extinção é a regra e não a excepção. Quanto ao estudo do registo fóssil, continua a ser um bom argumento a favor da evolução e uma boa maneira de começar a explica-la. O que se verifica desde sempre é que em regra encontramos animais mais semelhantes aos actuais nos extractos geológicos mais recentes e animais cada vez mais diferentes dos actuais mas a convergirem para uma origem comum, nos extractos geológicos mais antigos. Repare-se que bastava encontrar um fóssil de cavalo num extracto geológico muito antigo do tempo dos dinossauros para toda a teoria colapsar. Tal nunca aconteceu. Por outro lado faz a previsão verificavel que com o passar do tempo se vão encontrando fosseis transicionais. A sequencia morfológica acompanha fortemente a sequencia reconstruida a partir da ordem dos estratos geológicos e que por sua vez é a mesma da encontrada por datação radiomé-


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trica. Realmente, parece que a primeira pessoa a notar que a maneira como os fósseis apareciam nos estratos geológicos – sempre pela mesma ordem e sem misturas – era incompativel com uma morte simultânea de todas as espécies num dilúvio (ficava tudo misturado ou pelo menos em algum grau), foi Leonardo DaVinci, segundo li num artigo de uma estudiosa dos seus trabalhos. Seja como for, à época de Darwin, este problema era conhecido. Apesar disto, nos dias de hoje ainda há muita polémica à volta da teoria da evolução. Sobretudo nos Estados Unidos o criacionismo aparece como sendo uma teoria científica alternativa. Num estudo recente, 2 em cada 8 professores admitiram ensinar ambas as teorias simultaneamente. 2 em cada 100 ensina apenas criacionismo ou “intelligent design”. No entanto o mesmo estudo mostra que são os professores com menos formação científica a dar estas teorias como alternativas à evolução. Os tribunais americanos já decretaram sem eficácia que criacionismo e “intelligent design” são religião e não devem ser ensinados nas aulas de ciências. Os obstáculos apontados à teoria da evolução são de facto os pontos mais difíceis de compreender de uma maneira clara se nos ficarmos apenas pela teoria de Darwin, mas já não é tão dificil se pegarmos no corpo total dos conhecimentos cientificos relacionados com a evolução que temos nos dias de hoje. Darwin reuniu as evidências necessárias para justificar a evolução, e até para deixar as linhas principais bem definidas, mas nós fomos já muito mais além. O primeiro é problema é relacionado com os apaPágina 44

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rentes saltos evolutivos, a macro-evolução: como se passa de repteis para aves ou mamíferos – não passa, na realidade eles são produtos modernos da evolução e além disso o processo é gradual e muito lentamente com ocasionais acelerações aqui e ali. O segundo problema é o de aparecimento de orgãos muito especializados como os olhos, em que os criacionistas dizem haver uma “complexidade irredutivel”. Mas não há. O que temos de nos lembrar é que as diversas funções de partes de um orgão não evoluiram uma de cada vez e sim apenas conforme fizeram falta e muito gradualmente. Escolhi os olhos como exemplo porque já o vi usado na defesa do desenho inteligente e porque posso usar uma ajuda do livro do Richard Dawkins (O Relojoeiro cego) sobre este tema. Não nos é possível encontrar em registo fóssil os precursores primitivos dos olhos, pois são demasiado frágeis, e onde é impossível fazer uma análise funcional. Mas temos a sorte de na natureza viva encontrarmos o órgão visual em diversas fases de complexidade. Na forma mais simples é apenas um detector de fotões capaz de perceber intermitências na incidência de luz. Provavelmente a primeira célula capaz de fazer isto protegeu os indivíduos onde surgiu da sombra de predadores. Existe em alguns seres unicelulares. Por muito rudimentar que fosse permitiu aos seres onde surgiu ter uma ligeira vantagem sobre os outros que não a tinham. Ao contrário do que dizem os criacionistas, há razões para crer que pouco olho é melhor que nenhum. Mecanismos para captar fotões há muitos na natureza e fora dela, graças à energia que estes transportam. O ciclo da água funciona com fotões. Os fotões aquecem e ionizam moléculas.


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Não são assim tão subtis! E o Sol tem sido uma fonte inesgotável deles (à nossa escala). Para continuar, não deverá ser então difícil perceber que pequenos acréscimos nesta qualidade, de visão rudimentar, sejam benéficos de geração em geração. Primeiro sem lente, depois com lente simples, depois com mais de uma celula detectora, depois capaz de reconhecer diferentes intensidades, depois frequencias, etc…Gene a gene se faz o olho – de mutação e selecção em mutação e selecção. O gene é a unidade mais simples que contem informação genética. Um cromossoma tem uma quantidade elevada deles. A reprodução implica a transmissão de pelo menos parte desses genes de geração em geração. Um gene que sofra uma mutação pode codificar uma característica que aumente o sucesso do seu portador. Richard Dawkins vê mesmo a evolução como a competição entre genes. O melhor gene vai poder trazer uma vantagem primeiro para si próprio, depois ao grupo de genes a que se encontra ligado, depois ao cromossoma que o transporta e ao individuo e por fim à população a que pertence. Mesmo que essa pequena vantagem seja limiar, se ela existir, com o tempo vai se manifestar. Por varias razões. É de esperar, no nosso exemplo, que esse indivíduo deixe descendência pelo menos tão numerosa como um indivíduo normal, sem essa vantagem. E neste ponto já temos mais de um indivíduo com essa mutação. Este grupo de indivíduos vai ser comparativamente mais bem adaptado que um grupo similar sem esse novo gene. Terá tendencialmente mais hipóteses de deixar por sua vez descendência. E aqui começamos a ver como este novo gene, consequência de uma mutação recente, pode lentamente ocupar o Página 45

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lugar do gene que estava antes no seu lugar. Aqui importa perceber bem o lentamente. Dos professores que ensinavam criacionismo como teoria científica verificou-se também que uma grande maioria acreditavam que a humanidade tinha surgido nos últimos 10.000 anos. Isso é muito pouco tempo. O fóssil mais antigo de um esqueleto humano tem cerca de 130.000 anos mas estudos com base em genética sugerem que esse valor poderá ser 200.000. Quem não conseguir sequer imaginar o que são 200.000 anos tem que fazer um esforço. A compreensão de números grandes é de facto essencial para compreender a Evolução, quer para imaginar populações a evoluir em vez de um organismo de cada vez (organismos individuais NÂO EVOLUEM) como para compreender a escala de tempo em que as coisas avançam. Aqui o senso comum trabalha contra nós. A nossa visão das coisas é deturpada pela nossa curta longevidade. Adiante. As mutações, e alterações na informação genética podem não ser apenas referentes a um único gene. Alterações ao nível cromossómico podem verificar-se. São as mutações cromossómicas como delecções, polyplidia, etc. E um cromossoma, tem uma quantidade muito grande de genes. Pensemos nas implicações… Podemos alterar grandes quantidades de informação de uma só vez. Ou pouca se for só para um gene. Estamos agora na posse de conhecimentos que nos permitem visualizar os seres vivos a evoluir em relação aos seus antepassados, ao longo das centenas de milénio. Não um por um, não é demais repetir, mas como parte de populações em evolução. E sim, acho que deve ser essa a unidade temporal que devemos usar para este exercício mental. Por favor caro leitor, não se acanhe.


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Tente no entanto não colocar neste contexto a sua própria existência. Vai evitar conflitos internos. Um outro ponto que é bom abordar, são as mutações neutras, aquelas que não têm vantagem imediata. Essas, não causando prejuízo, vão igualmente acumular-se no longo prazo. Até eventualmente podem vir a dar origem a um conjunto de mutações que são ou boas ou más, existe evidencia disso. Mas o que é interessa agora é que muitas vezes ficam como apenas uma maneira diferente de “dizer” a mesma coisa. Ou porque codificam o mesmo aminoácido, ou porque a proteína final faz a mesma coisa da mesma maneira, etc. É importante referi-las porque elas são uma previsão da teoria – se há mutações é de esperar que as que não dizem nada de nada apareçam silenciosamente nos genomas e por lá se deixem ficar pois a evolução não as vê. Se isto assim é, então é natural que vão existir tantas mais destas mutações neutras entre duas espécies quanto mais afastadas evolutivamente elas tiverem. Isto verifica-se. E permite ainda, juntando ao resto das coisas, saber quando é que foi o nosso ultimo antepassado comum humano pela lado materno, paterno, por onde passou etc. Sem querer, para já, prolongar ainda mais este assunto, queria apenas referir algumas aplicações surpreendentes do conjunto das teorias evolutivas actuais: 1 – Informática: e algoritmos genéticos, inteligência artificial, teoria dos jogos, etc, etc, etc. Toda a área fica debaixo da designação comum de Computação Evolutiva, que basicamente integra os conceitos da evolução no desenho de programas. Os princípios de diversidade, mutação e selecção são introduzidos no computador que, a seu temPágina 46

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po, trará soluções novas e não directamente programadas pelo homem. Não é de estranhar que uma área de estudo que aqui pertence seja a criatividade artificial. Será que um dia vamos por maquinas a desenharem-se a elas próprias com base em programas evolutivos? 2 – Medicina: Modelo do desenvolvimento de tumores: A ideia que uma massa tumoral representa uma multiplicidade de células mais que uma entidade singular é antiga, e a variedade de formas das células que a constituem é reconhecida como característica de malignidade (pleomorfismo) também à muito tempo, o que é recente é a verificação que essas células correspondem de facto a vários perfiles genéticos. Ou seja, num tumor, existem células que são originadas de diferentes mutações, e com diferentes códigos genéticos. O modo como elas evadem as defesas do organismo (desde o ultrapassar do mecanismo de reparação do DNA) é Evolutivo. Só as células que escapam às defesas anti-cancro e se alimentam bem é que se dividem. Tal como na evolução das espécies tem de haver um acumular de mutações em várias fases para chegar ao cancro. Um exemplo um pouco mórbido mas que mostra a Evolução observável praticamente em tempo real. Estirpes bacterianas resistentes a antibióticos são outro exemplo de evolução em tempo real. 3 – Antropologia e geografia humana: Vou só referir um estudo publicado em que mostrava como era possível através do DNA, colocar com uma margem de erro mínima, um individuo no seu país de origem. O estudo foi feito apenas com descendentes de europeus. Curiosamente o estudo não distinguia eficazmente entre nós e Espanhois, o que interpretei como significando que somos mais parecidos entre nós que outras


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populações europeias. Não sei se a minha interpretação é correcta, pode ter-se dado o caso de se terem escolhido acidentalmente parâmetros onde não havia diferença e que se poderiam ter escolhido outros onde a distinção seria obvia. De qualquer modo antes de dizerem mal de “nuestros hermanos” lembrem-se que se calhar eles são mesmo “nuestros hermanos”. 4 - Genetica. 5 – Sociologia; Cultura; Psicologia - Os memes; mais pequena unidade funcional de uma ideia comportar-se-ão algo como os genes, sendo que os melhores memes vingam no coletivo da inteligencia humana. Os memes não têm uma forma delimitada constante, mas os genes não. Um conjunto de complexo de memes forma um memeplexo. Uma religião será um exemplo. A teoria da Evolução será outro. Bastante virulento por sinal. O outro ponto difícil de explicar é a origem da vida. Esta tudo bem, assim se formam as espécies, as familias, etc, mas como apareceram? Embora esteja por definição fora do ambito da teoria da evolução acaba por ser um problema algo relacionado. Por exemplo, uma hipótese que eu penso razoável é que a evolução precede a vida. De facto dois biólogos matemáticos de Harvard, Novak e Ohtsuki, desenharam um modelo onde a variedade de moléculas no chamado “caldo primordial” era tanta que deveria haver reacções químicas permanentemente a acontecer. Terão surgido entre as moléculas prébióticas algumas que participavam em reacções que davam origem a elas próprias: a replicação. As que se conseguiam replicar mais eficazmente e rapidamente acabariam por substituir todas as outras. São os conceitos Evolutivos aplicados na explicação do surgimento de moléculas complePágina 47

xas e complexos moleculares. Segundo este modelo o aparecimento finalmente de vida terá também levado ao desaparecimento das moléculas pré-vida que não tinham utilidade. Este modelo parece no entanto que não é muito útil para tentar perceber como seriam essas moléculas, mas existem indicios que seriam percursores de RNA. A suportar a evolução preceder a vida está também a descrição de estruturas dissipativas, que são focos de organisação expontâneos em sistemas fora do equilibrio, isto é, com muita energia disponível. Para a constituição do já referido “caldo primordial” existem muitas hipóteses. Embora certamente ainda haja muito por descobrir nesta área, há indícios de que a ciência deverá estar no bom caminho. Moléculas orgânicas têm sido identificadas a aparecer espontaneamente em meios inorgânicos em laboratório, na natureza e até descobertas em análises de meteoritos. Há também quem defenda que a origem da vida foi fora da Terra mas isso para mim esta ainda fora do alcance da ciencia. Para ja parece-me incrivel. Existe no entanto algum consenso no sentido de que toda a vida sobre o nosso planeta tem uma origem comum. A primeira celula viva é a culpada de tudo. E ela surgiu, evolutivamente… Existe mesmo a teoria de que a formação do Universo possa ser explicada de forma evolutiva. De entre os vários universos possíveis só os mais estáveis evoluíram para albergar vida. João Coutinho


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FÍSICA

Gravidade repulsiva como alternativa à energia escura Quando os cientistas descobriram em 1998 que o Universo se expandia a um ritmo acelerado, a possibilidade de que a energia escura poderia explicar a observação foi, no mínimo, um conceito intrigante. Como tem havido pouco progresso em descobrir exatamente o que é a energia escura, tornou -se então mais um problema do que uma solução para alguns cientistas. Um físico, Massimo Villata, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), em Pino Torinese, Itália, descreve a energia escura como “embaraçosa”, dizendo que o conceito é um elemento ad hoc para a cosmologia padrão e é destituído de qualquer significado físico. Villata é um dos muitos cientistas que estão à procura de novas explicações da expansão acelerada do Universo que envolvem alguma forma de gravidade repulsiva (anti-gravidade). Neste caso, a gravidade repulsiva poderia decorrer da ocultação da antimatéria nos espaços vazios. (o artigo científico pode ler-se aqui) Durante os últimos anos, um físico do CERN, Dragan Hajdukovic, vem investigando o que pensa ser uma parte muito negligenciada do cosmos: o vácuo quântico. Ele sugere que o vácuo quântico tem uma carga gravitacional decorrente da repulsão gravitacional de partículas e antipartículas virtuais. Anteriormente, este cientista mostrou teoricamente que esta gravidade repulsiva pode explicar várias observações, incluindo Página 48

efeitos geralmente atribuída a matéria escura. Além disso, esta gravidade adicional sugere que vivemos num Universo cíclico (sem Big Bang) e pode fornecer uma perspectiva sobre a natureza dos buracos negros e uma estimativa da massa do neutrino. Em seu trabalho mais recente, publicado na revista Science Astrophysics and Space, ele mostra que o vácuo quântico poderia explicar mais uma observação: A expansão acelerada do Universo, sem a necessidade de energia escura. Mais aqui e aqui. José Gonçalves


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FÍSICA

Ferro Invisível Um grupo de cientistas liderado por Ralf Röhlsberger no Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), em Hamburgo, na Alemanha, conseguiu fazer o núcleo de ferro tornar-se transparente. A experiência utilizou o efeito da transparência induzida electromagneticamente, que permite o controlo da transmissão e da velocidade da luz. Através desta técnica é possível fazer “com que um material não transparente se torne transparente para a luz de outra frequência” (Scientific American) A experiência é a seguinte: duas camadas finas de ferro-57, de 3 nm de espessura cada, numa cavidade óptica, formada por dois espelhos paralelos de platina. Desta forma os raios-X são forçados a viajar entre os dois espelhos, para trás e para a frente. As camadas medem um total de 50 nm. Recebem um feixe fino de raios-X num angulo baixo. Na cavidade óptica a luz é reflectida por forma a gerar uma ressonância entre os dois espelhos. “O ferro se torna quase transparente para os raios-X quando o comprimento de onda da luz e a distância entre as duas camadas de ferro ficam em uma proporção precisa; uma camada de ferro deve estar exatamente no mínimo da ressonância de luz, e a outra exatamente no máximo.” “os átomos dentro de uma cavidade óptica absorvem e irradiam a luz em sincronia e suas oscilações cancelam-se mutuamente, o que faz com que o ferro se torne transparente.” (Revista Física) “O resultado de alcançar a transparência no Página 49

núcleo atómico é, em suma, o efeito da transparência induzida eletromagneticamente sobre o núcleo. Certamente que ainda há um longo caminho a percorrer até que o primeiro computador com luz quântica se torne realidade. Entretanto, com esse efeito fomos capazes de realizar uma classe completamente nova de experimentos de óptica quântica de alta sensibilidade”, disse Röhlsberger. Uma curiosidade desvendada pelo grupo alemão: Através do efeito da transparência induzida electromagneticamente, a luz que está presa numa cavidade óptica viaja a uma velocidade de apenas alguns metros por segundo. (Scientific American) E agora a pergunta que muita gente faz: “E para quê isso?”. Simples, para melhor funcionamento do rastreio de doenças, para aparelhos electrónicos mais eficientes, etc. Esta descoberta é considerada importante para o desenvolvimento de computadores quânticos. Ler o original aqui (Nature) Dário Codinha


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FÍSICA

Neutrinos mais rápidos que a luz? Decididamente não… A saga dos neutrinos superluminais parece estar a chegar ao fim. Tudo indica que os resultados obtidos pela colaboração OPERA em Itália se ficaram a dever a um erro nos instrumentos de medição. De acordo com uma fonte ligada à experiência, a discrepância observada de 60 nanosegundos no tempo que foi medido parece estar relacionada com uma má ligação entre um cabo de fibra óptica que liga o receptor de GPS, e que é usado para corrigir o tempo de voo dos neutrinos, a uma placa electrónica de um computador. Recorde-se que o problema começou quando em Setembro de 2011 cientistas que faziam experiências com neutrinos entre o CERN (Genebra) e o laboratório de Gran Sasso na Itália (a cerca de 732 quilómetros de distância) divulgaram resultados que pareciam indicar que os neutrinos viajavam a uma velocidade superior à da luz, chegando cerca de 60 nanosegundos antes do previsto. Após terem apertado melhor a ligação, os cientistas verificaram que o tempo medido para os dados percorrerem a distância correspondente ao comprimento total da fibra óptica, era 60 nanosegundos inferior ao que tinham obtido anteriormente, o que anularia a diferença de tempo que tinham obtido para o voo dos neutrinos. Parece assim estar encontrada uma explicação bastante simples para a discrepância de tempo que tinha sido encontrada nas experiências iniciais. No entanto é necessário ainda obter novos dados de modo a se obter uma confirmação desta situação. Tudo indica portanto que a Teoria da Relatividade de Einstein sai mais uma vez vencedora de mais Página 50

um teste à sua validade. Tendo esta teoria já sido confirmada inúmeras vezes nas mais diversas experiências, a maior parte dos físicos suspeitou que deveria haver algum erro na experiência que tinha sido realizada, que estaria a escapar aos investigadores. Este erro parece ter sido agora encontrado. Falta agora a confirmação. Pode ler sobre esta notícia aqui e aqui. Pedro Seixas


FÍSICA

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Medindo a velocidade da luz com… chocolate “‘C’ é para chocolate! ‘c’ é também o símbolo usado para a velocidade da luz. Definido como sendo o valor 299,792,458 metros por segundo no vazio, e podes determinar esta velocidade usando um microondas, dois rolos, uma régua e uma tablete de chocolate! Yum!” (Jefferson Lab – YouTube) Veja o vídeo aqui, para ver como o fizeram. E agora os cálculos: Para calcular a velocidade da luz, usamos a expressão matemática da velocidade: v = x/t Para este caso, x =  e t = T e T = 1/f (T é o período e f é a frequência da onda, e  é o comprimento de onda).

A frequência pode ser obtida na parte de trás do

As covas que aparecem no chocolate corresponde

microondas. Neste caso, o valor corresponde a

aos máximos e mínimos de uma onda estacioná-

f = 2 450 MHz = 2 450 x 106 s-1.

ria. Assim, o comprimento de onda será duas

Assim, a velocidade é:

vezes a distância entre essas covas:

v =  x f <=> v = (2 x 7.1 x 10-2 m) x (2 450 x

 = 2 x 7.1 cm = 2 x 7.1 x 10 -2 m

106 s-1) = 3.48 x 108 m s-1 . Obtendo-se um erro relativo de:

 = |c – v|/|c| x 100 = | 2.99 x 108 – 3.48 x 108|/|2.99 x 108| x 100 = 16 % Nada mal! Nota: Se quiseres fazer esta experiência em casa pede ajuda a um adulto. José Gonçalves Página 51


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ASTROBIOLOGIA

Após 52 anos, o Paradoxo de Fermi continua sem solução… Reza a lenda que, nos idos de 1952, o notável físico italiano, Enrico Fermi – descobridor da fissão nuclear, conhecido na comunidade científica por suas contribuições no campo da Mecânica Estatística, Física Quântica e Física das Partículas, e ganhador do Nobel de Física de 1938, pela sua enorme contribuição no campo da Física Nuclear – estava indo almoçar com alguns de seus pares, dentre eles o “Pai da Bomba H”, o físico húngaro Edward Teller. Durante a caminhada até o refeitório do Laboratório Nacional de Los Alamos, do qual chefiava, teria iniciado, dentre os mesmos, uma calorosa discussão

E aí, Dr. Fermi? Já soube da última divulgada na internet? Meu filho, mas será possível? Não vê que estou ocupado?

acerca de uma onda de avistamentos de objetos voadores não identificados na época.

húngaros”. Rapidamente, Fermi pegou uma caneta e um papel

Chegaram ao local do almoço. A conversa a essa altura do campeonato já tinha mudado. Porém, como os cientistas são uns verdadeiros ratos da inquietude, com pouca tendência à superficialidade, mas possuidores de ceticismo prudente (expressão minha), logo o papo voltou a ser aquele sobre OVNIS, etc.

(era famoso dentre os seus por realizar estimativas concretas, mesmo tendo em mãos o mínimo de dados) e começou a esboçar uma série de cálculos (coisa que pseudocientistas ou aqueles que afirmam que “ensinaram ciência a si próprios” têm preguiça de fazer: complexas demonstrações de

Quando o assunto ficou mais aprofundado, Fermi cálculos matemáticos ao público. Ao invés disso, soltou essa frase que deu origem ao Paradoxo que gastam minutos de suas palestras enaltecendo leva seu nome: seus próprios egos afirmando que algumas de suas “Sim, mas onde eles estão?” perguntas deixaram alguns cientistas perturbados, Uma das testemunhas afirma que o físico nuclear quiçá sem palavras. Como provavelmente deve ter Szilard teria dito: saído alguma baboseira sem sentido da boca de “Eles já estão aqui. Só que chamam a si mesmos de tais pessoas, não é de se admirar terem deixado os Página 52


ASTROBIOLOGIA

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cientistas visivelmente “perturbados”). Sabe-se lá

de dar suporte ao item i). O aspecto i) do paradoxo

Deus que cálculos eram esses. Rapidamente, Fermi

é uma função dos números brutos (que conhece-

chegou à conclusão de que os ETs deveriam então

mos até então) envolvidos: há cerca de 100 bilhões

ter-nos visitado e com bastante frequência tempos

de estrelas na Via Láctea e 70 sextilhões no universo

atrás. Entretanto, não é isso que vemos e nem que

visível. Mesmo que a vida inteligente ocorra somen-

sabemos concretamente – a considerar todas as

te em uma percentagem ínfima dos planetas em

falsas evidências. Principalmente aquelas que são

torno destas estrelas, ainda pode haver um grande

desmascaradas tempos mais tarde.

número de civilizações existentes na Via Láctea. Este argumento também assume a mediocridadeprincípio, que afirma que a Terra não é especial, mas apenas um planeta típico, sujeito às mesmas

Rufem os tambores, senhoras e senhores!!! Sim eles leis, efeitos e resultados prováveis como qualquer outro planeta. O segundo pilar do paradoxo de Ferexistem! Querem saber quantas civilizações podemos detectar? Pois bem, resolvam estas duas inte-

mi é uma réplica ao denominado “argumento de

grais ditas não imediatas. Permitam-me ajudá-los:

escala”: a capacidade da chamada “vida inteligente”

1) Considere N(r) como sendo o número de civiliza-

para superar sua escassez e a tendência para coloni-

ções que podem ser vistas em um raio r e conside-

zar novos habitats. Parece bastante provável que

re Rg o raio da nossa galáxia; 2) O termo da 1º inte-

qualquer civilização avançada teria que buscar

gral se refere às civilizações da Via Láctea e a 2º

novos recursos e colonizar primeiramente seu pró-

integral se refere às civilizações que estão fora des-

prio sistema solar e então, posteriormente, siste-

ta; 3) Derive corretamente os termos das integrais

mas solares vizinhos (Sagan se refere a isso como

para poder substituir os limites de integração; 4)

um custo

Determine a expressão de N(r); e 5) Uma das inte-

muito dispen-

grais é maior que a outra. Mas qual delas? Por que

dioso para

não podemos determinar qual (delas) é maior?

colonizar pla-

Acerte esta última pergunta e estará rico, famoso e

netas em

chovendo patrocínio em seu site, Instituto, etc. Fácil, outros sistemas solares. não? Bem, dentre as implicações do Paradoxo de Fermi, destaco estas como as mais importantes:

Já previndo as críticas, acredito eu que

1) Base plausível

“dispendioso”

i) Tanto a dimensão quanto a idade do nosso Uni-

neste caso

verso sugerem que existe vida alienígena e poten-

não significa

cialmente inteligente; e ii) A falta de evidências

necessaria-

observacionais concretas e mais ainda, reais, afim

mente civilizações

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ASTROBIOLOGIA

dependentes de fatores econômicos, mas sim pode

para as civilizações que alteram seu ambiente em

estar tratando-se do próprio tempo para colonizar

uma forma detectável, ou produzir efeitos que são

uma galáxia, por exemplo – tal com defendeu o

observáveis à distância, tais como as emissões de

astrônomo Michael Hart). Uma vez que existe

rádio. É muito improvável que civilizações não tec-

nenhuma evidência conclusiva ou certificável na

nológicas serão detectáveis a partir da Terra no

Terra ou em outros lugares do universo conhecido

futuro próximo. Ou seja, não poderemos detectar

de outra vida inteligente depois de 13,7 bilhões de

possíveis formas primitivas de raças alienígenas.

anos da história do universo, pode-se supor que a

Uma dificuldade na busca é evitar justamente um

vida inteligente é rara ou que nossas suposições

ponto de vista de que somos a única forma de vida

sobre o comportamento geral das espécies inteli-

inteligente no universo observável. Poderíamos

gentes são falhas.

focar na busca de novas evidências de vida extrater-

2) Soluções baseadas no Modelo Empírico Uma maneira contundente de resolver o Paradoxo de Fermi seria encontrar evidências conclusivas de inteligência extraterrestre. Esforços para encontrar tais evidências têm sido feitos desde os anos 60, e

restre. Alienígenas inteligentes poderiam evitar evidências “naturais”, ou elaborar “evidências” completamente desconhecidas para que não fossem detectadas pelos seres humanos. 3) Detectar Emissões de Rádio

várias estão em curso a partir desta década. Como

Tecnologia de rádio e a capacidade de construir um telescópio de rádio são presumidamente um avanço tais pesquisas estão sendo realizadas remotamente natural para espécies dotadas de tecnologia, criana grandes distâncias e confiança na análise de pro- do efeitos, teoricamente, que podem ser detectados ao longo do espaço interestelar. Observadores vas superficiais. Isso limita possíveis descobertas sensíveis do sistema solar, por exemplo, notariam ainda não podemos realizar viagens interestelares,

Prof. Girafales: “Como eu ia dizendo, a Termodinâmica é a parte da Física…” Página 54


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ondas de rádio invulgarmente intensas para uma estrela do tipo G2 (na classificação estelar), devido às transmissões e telecomunicações oriundas da Terra. Sem uma causa natural aparente, observadores alienígenas poderia deduzir que existe civilização terrestre. A busca por emissões de ondas de rádio provenientes do espaço a partir de sinais não naturais pode revelar a existência de outras civilizações. Estes sinais podem ser acidentais de uma civilização ou tentativas deliberadas de comunicação com outros seres inteligentes. Centenas de astrônomos de alguns Institutos e Observatórios Espaciais tentaram e estão tentando detectar tal evidência – sendo o Instituto SETI o mais expoente no assunto.

podem normalmente ou, invariavelmente, destruir-

Entretanto, ao longo dos anos, a busca por emis-

um século após desenvolverem capacidade de

sões de rádio incomuns não revelaram, em poten-

comunicação interestelar ou, por sua vez, dominar

cial e contínuo, quaisquer sinais de vida inteligente

suas tendências autodestrutivas e sobreviver por

no Universo. O famoso sinal “Wow”, captado em

bilhões de anos. A auto-aniquilação também pode

se antes ou logo após certo grau de desenvolvimento. Os meios possíveis de aniquilação incluem: guerra nuclear, biológica ou contaminação acidental, catástrofes nanotecnológicas, experimentos de alta energia, super inteligência mal-programada, ou uma catástrofe de acordo com as ideias de Thomas Malthus – após a deterioração da ecosfera de um planeta. De fato, há probabilidade que sugere que a extinção humana pode ocorrer mais cedo do que mais tarde. Sagan e Shklovskii sugeriram que as civilizações tecnológicas tendem a destruir-se em até

1977, só foi detectado uma única vez. O radioteles-

ser vista pelas Leis da Termodinâmica: na medida cópio The Big Ear só retorna àquela região do espa- em que a vida é um sistema ordenado que possa ço a cada 72 segundos, não tendo encontrado mais sustentar-se contra a tendência à desordem; a fase nada quando tentaram captar novamente algum

de “transmissão externa” ou interestelar comunica-

sinal vindo daquela região – dizem as más línguas

tiva pode ser o ponto em que o sistema se torna

que sim, eles ouviram umas risadinhas daqueles

instável e se autodestrói.

etezinhos safados. Existem astrônomos que defendem a ideia de que nós perdemos emissões de rádio 6) Civilizações mais inteligentes tendem a destruir outras menos inteligentes quando postas em conutilizando técnicas de busca atuais. tato 4) Poucas civilizações de fato existem Uma explicação é que a civilização humana está sozinha (ou quase) na galáxia. Várias teorias ao longo destas linhas têm sido debatidas sob esse âmbito, explicando por que a vida inteligente pode ser muito rara, ou muito curta (verTeoria da Terra rara aqui)

Outro atenuante é que uma espécie inteligente superior destruiria outras com menores recursos técnicos, como ensina a Pré-História. Uma espécie pode realizar tais extermínios por motivos puramente expansionistas, paranóias coletivas ou combates diretos. Na década de 80, Edward Harrison, afirmou que tal comportamento seria um ato até de

5) A vida inteligente tende a auto-destruição

prudência: uma espécie inteligente que porventura

Esta é uma das implicações de que não foi possível,

superou sua própria tendência autodestrutiva pode

até o presente momento, comprovar a existência de visualizar quaisquer espécies em expansão galáctica vida fora da Terra visto que civilizações tecnológicas como um tipo de “vírus”. Também tem sido sugeriPágina 55


ASTROBIOLOGIA

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do que uma espécie alienígena de sucesso seria um

Bem, para ler mais sobre este e temas correlatados, superpredador, como é o nosso caso (Homo Sapiens clique aqui. Sapiens). Entretanto, esta hipótese requer que pelo menos uma civilização tenha surgido no passado e a (…) primeira civilização não teria enfrentado este pro-

Passados 52 anos do surgimento do Paradoxo de blema. Sob tal aspecto, mesmo que uma civilização Fermi, as dúvidas ainda persistem: o quanto avançamos tecnologicamente acerca do descobrimento de que criou tais máquinas desaparecesse, as sondas vida inteligente? Em qual região eles estão? Melhor podem “viver” mais que seus criadores, destruindo dizendo, em quais regiões eles estão? Conseguimos civilizações por um longo tempo. Se for verdade, obter tecnologia suficiente para detectá-los? Será este argumento reduz o número de civilizações visí- possível que (eles) estejam a abduzir-nos na calada veis de duas maneiras – por destruir algumas civili- da noite, procurando compreender uma forma de vida que ainda possui costumes e reprodução primizações, e forçando outras a permanecerem em tivos? silêncio, sob o medo da descoberta (em outras palaEstes são os argumentos daqueles que, além de forvras, eles optam por não interagir conosco ) mação, intelectualidade, razoabilidade, competência e recursos econômicos na área – não ficando para que não víssemos nenhum sinal deles. defronte a um computador e/ou notebook, se utili7) Eles existem, porém não vemos as evidências zando de informações repassadas em um meio criaMesmo que hajam civilizações extraterrestres, exis- do pelos próprios cientistas que alguns ainda têm o cinismo de criticar. Os cientistas preocupados com te um fator importante a ser considerado: as graneste tema – onde a cada noite renasce a esperança des distâncias astronômicas, que evitariam qualde pôr um fim àquela dúvida que tanto inquieta o quer comunicação interestelar. Se duas civilizações homem, desde que o mesmo começou a olhar para encontram-se separadas por milhares de anos-luz é o céu sem endeusá-lo – são um dos maiores entusiastas da crença de que não estamos sós neste vasbastante provável que uma ou ambas possam ser to Universo. extintas antes que um diálogo significativo possa ser formalizado. Poderíamos até detectar a sua existên- Até o início do ano passado, o SETI, expoente da busca por sinais extraterrestres, foi forçado a ficar cia, mas a comunicação mútua continuará a ser em estado de hibernação devido à falta de financiaimpossível por causa da distância. Outro argumen- mento. Parece piada, mas não é. to, deveras interessante, diga-se de passagem, é Evidentemente, algumas mentes brilhantes, que que existem outras civilizações transmitindo algum julgam, nas entrelinhas, enxergarem mais que os tipo de sinal e/ou explorando, todavia seus sinais e Observatórios Astronômicos; que julgam saber mais que aqueles que todas as noites estão a apontar os sondas simplesmente ainda não chegaram. No entanto, céticos conscientes têm notado que isso é telescópios para o espaço sideral ou que julgam serem mais espertos porque ficaram até a alta improvável, uma vez que requer que estejamos em madrugada navegando em sítios pseudos; e que se um ponto bastante especial no tempo, quando a baseiam em fotos e vídeos fakes, em sua maioria, galáxia está em transição de vazia para cheia. Ainda logo imaginarão a seguinte situação: “foram os estamos em uma pequena fração do tempo de vida [inserir aqui sua agência secreta predileta] que os forçaram a fecharem suas portas, já que sabem que de uma galáxia. Página 56


ASTROBIOLOGIA

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existem ets por aí”. Infelizmente, a realidade é pior do que ter homens-de-preto batendo às portas do seu Instituto: isso se chama falta de recursos financeiros. O mesmo problema que tira-o-sono de um pai de 5 filhos que tem que dar de comer à sua família.

“Há uma boa chance de haver vida lá fora. Se eu não acreditasse nisso, atravessaria a rua e dobraria meu salário trabalhando para alguma dessas firmas tecnológicas”. Mas como nem tudo são flores…

Em 2008, Ragbir Bhathal, membro do SETI, recebeu “Será um desafio ano a ano para conseguir dinheiro para manter o conjunto. Mas temos outros fundos a um sinal potencialmente inteligente oriundo do caminho, como um trabalho que faremos para a Sistema Gliese 581 – pasmem! um ano antes dos Força Aérea. Estamos procurando outros contratos astrônomos descobrirem esse mesmo Sistema. como este”, afirma Tom Pierson, diretoradministrativo do SETI. A representação gráfica desse sinal está na imagem E continua: abaixo:

Sejamos realistas: essa evidência é muito mais credível que esta (clique aqui), não acham?

“Procuramos por evidências de vida no espaço profundo. Não examinamos cadáveres de aliens ou sei lá o quê. Por causa da curiosidade natural, estaríamos interessados se fosse uma evidência real. Mas nunca apareceu nada concreto”. Pra finalizar, eis uma bela amostra do quanto alguns governos estão interessados em silenciar esse povo que tenta encontrar seres de outros planetas:

Mesmo com a diminuição de recursos já no referido ano, acham que o Dr. Bhathal saiu na época afirmando que encontrou etzinhos verdes dando tchau pra nós em Gliese 581? Não seria plausível, até mesmo para atrair investidores, que esse cidadão saísse bradando aos 4 cantos de que finalmente foi encontrada vida inteligente?

“As pessoas acreditam muito em conspirações, de que o governo fecharia tudo e manteria segredo. O governo mostrou algum interesse em 1997? Nada! A única pessoa que nos ligou foi um jornalista”, afirmou Seth. Sim, claro. Ele está mentindo…………………………. not!

Agora, vamos às outras “evidências” (existem Felizmente, esse senhor utilizou a racionalidade, outras das mais diversas naturezas): não pelo fato de não sair afirmando que era, enfim, Clique aqui um sinal alienígena, mas sim porque sabe que existem inúmeras hipóteses para a origem desse sinal. Clique aqui Isso se chama inicialmente de senso científico. Acerca desse assunto, o mesmo afirmou: “Foi olhan- Clique aqui do para um desses objetos que achei o sinal. Encontramos um pulso muito longo, do tipo que emitiria Clique aqui um laser, que é exatamente o tipo de coisa que Clique aqui estamos procurando”. Seth Shostak, astrônomo-sênior do SETI é outro Clique aqui entusiasta da ideia de seres extraterrestres:

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ASTROBIOLOGIA

Pontos fundamentais a serem destacados: 1 – Todas essas “evidências”, assim como milhares de outras, têm se mostrado fracas, confirmado com o passar do tempo como sendo manipulações computacionais; 2 – Acerca de avistamentos de frotas de UFO’s em grandes cidades é notório perceber que estas naves só são vistas por pessoas que estão com câmeras-amão; sendo que não é visto por mais ninguém. Não se vê multidões observando o fenômeno. Não se vê pânico generalizado. Não se vê provas contundentes. Será que um acontecimento tão importante desses passa despercebido pela maioria das pessoas?; e

locomoverem de um lado-pro-outro; que inventaram os computadores, que os senhores utilizam para criticar os [inserir aqui a ofensa]; que criaram a telefonia, tanto fixa quanto móvel, que os senhores utilizam para passarem horas e horas a fio com alguém que está a centenas de quilômetros; que criaram as vacinas, que ajudaram a prevenir os senhores da paralisia infantil, do sarampo e da hepatite B, na época em que vossas senhorias sequer sabiam cuidar de si mesmos; que inventaram a geladeira, que auxilia os senhores no armazenamento e conservação do seu alimento diário. E muitas outras invenções (ou aperfeiçoamentos) ao longo dos séculos. São “doutores”, com seus ridículos pedaços-de-

3 – Mesmo eliminando todas as hipóteses plausíveis – aeronaves secretas militares em pleno teste; fenômenos químicos; etc – já foi pensado na possibilidade destas supostas naves alienígenas serem enviadas, mas não serem tripuladas? – ao ponto de surgir uma corrente de pessoas que, vendo tamanha quantidade de vídeos, depoimentos, fotos falsas e ausência de evidências sólidas, começarem a acreditar que estas supostas naves sejam parte doprojeto Blue Beam…

papel, que ajudam a você, a mim e a todos nós a termos uma vida mais confortável e menos infeliz. E sobre os extraterrestres e suas naves que piscam mais que o trenó de Papai Noel, existe um pensamento que é peculiar aos ditos por outros como sendo “céticos”: Ver aqui. Para ler sobre a problemática das emissões de

rádio, clique aqui. Ao contrário do que a maioria das pessoas pode pensar, Fermi, Sagan, Seth, deGrasse, Bhathal, Haw- Cavalcanti king e tantos outros que se dedicaram e dedicam suas vidas à ciência, acreditam na existência de vida extraterrestre tanto quanto nós. Sim, são pessoas do nível do Sagan, do Morrison e outros, que constroem e fazem o mundo – e não um cidadão (ãos/ãs) que sai (em) acreditando em tudo que é disparate dito na internet. São pessoas ditas (de modo sarcástico, pejorativo e beirando o ridículo, diga-se de passagem) “doutores, com seus preciosos pedaços de papel” que descobriram e elaboraram as Leis Físicas e Postulados da Ciência que ajudam a compreender um pouco mais o meio que vivemos; que inventaram os meios-de-transporte que ajudam os senhores a se Página 58


Volume 2 Edição 2

COSMOLOGIA

Astrónomos Observam Ecos da Erupção de Eta Carinae (1837-1858) A nebulosa de Carina. Crédito: Digitized Sky Survey (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech, and UKSTU/AAO

A estrela Eta (η) da constelação da Quilha

do pelo nome de nebulosa de Carina. É perfeita-

(Carina), conhecida vulgarmente pelo nome de

mente visível a olho nú num local escuro e é

Eta Carinae, é uma das mais brilhantes e maciças

espectacular quando vista com qualquer instru-

da nossa galáxia. Situa-se a cerca de 7500 anos-

mento de observação, mesmo através de uns

luz, no centro de um gigantesco complexo HII

modestos binóculos. Infelizmente só é visível em

(nuvens de hidrogénio ionizado pela radiação

latitudes inferiores a 30 graus norte, o que estra-

ultravioleta de estrelas jovens e maciças) conheci-

ga o espectáculo aos portugueses mas certamen-

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COSMOLOGIA

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Uma secção da nebulosa de Carina, NGC3372, com a posição de Eta Carinae assinalada. Crédito: NASA, ESA, N. Smith (University of California, Berkeley), and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

te faz muito felizes os nossos amigos brasileiros. Eta Carinae é na realidade um sistema binário, uma descoberta relativamente recente. A componente primária é um verdadeiro colosso, com uma massa estimada à nascença de cerca de 150 vezes a massa do Sol. A elevada massa permitelhe realizar reacções nucleares a um ritmo muito superior ao de estrelas menos maciças, libertando mais energia do seu interior, o que contribui para a sua luminosidade muito elevada, nada mais nada menos do que 5 milhões de vezes a do Sol, quando consideramos todo o espectro electromagnético ! Pouco se sabe da componente secundária mas pensa-se que poderá ser uma estrela do tipo Wolf-Rayet com cerca de 30 vezes a massa solar, muito quente, e dotada de um vento estelar poderoso (electrões, protões e iões atómicos ejectados a grande velocidade pela estrela). No periastro das suas órbitas em torno do centro de gravidade comum, os ventos estelares das duas estrelas interagem violentamente libertando formas de radiação dura como raios X.

reacções de fusão no seu interior, nas camadas mais exteriores da estrela é tão forte que o seu equilíbrio hidroestático (entre a gravidade que tenta comprimi-la, e a pressão interna que tenta expandi-la) é permanentemente posto em causa. Esta instabilidade pode resultar em episódios notáveis que envolvem uma reconfiguração da estrutura interna da estrela, associada à perda de uma parte substancial da sua massa. A estrela tenta livrar-se de algum “lastro” numa tentativa desesperada de assegurar a sua estabilidade. No século XIX, entre 1837 e 1858, os astrónomos puderam testemunhar um destes episódios dramáticos. Neste período de aproximadamente 20 anos, a estrela, que normalmente tinha um brilho aparente de magnitude 4, variável mas de amplitude modesta, aumentou progressivamente a sua magnitude aparente até atingir, em 1843, o valor de -0.8. Nessa altura tornou-se na segunda estrela mais brilhante do céu, logo a seguir a Sirius. A espectroscopia estava ainda na

A massa elevadíssima da componente primária do sistema e o consequente fluxo prodigioso de energia por ela gerado tornam-na instável. A pressão exercida pela radiação, proveniente das Página 60

sua infância e a estrela não pôde ser observada com o detalhe que permitisse compreender a razão de tal erupção. Poucos anos depois, no


Volume 2 Edição 2

entanto, os astrónomos notaram o aparecimento

COSMOLOGIA

por material por ela expelido ao longo dos 20

nova de colapso gravitacional! Não admira portanto que estas estrelas sejam confundidas com supernovas noutras galáxias. Mas Eta Carinae sobreviveu. Num artigo publicado ontem na revista Nature,

anos de erupção.

um grupo de astrónomos conseguiu o feito admi-

de uma pequena nebulosa bipolar em torno da estrela que mais tarde se constatou ser formada

rável de detectar ecos de luz provenientes dessa erupção. A luz da erupção percorre o espaço em redor de Eta Carinae em todas as direcções. Dado que a erupção aconteceu há cerca de 170 anos, a luz emitida nessa altura pela Eta Carinae está agora a cerca de 170 anos-luz da estrela. Isso permite aos astrónomos seleccionar uma região do espaço em torno da estrela onde as nuvens de poeira interestelar, normalmente escuras, poderão ser temporariamente iluminadas pela passagem des-

A nebulosa bipolar que se formou em torno de Eta Carinae como resultado da grande erupção observada no século XIX. O sistema binário não é visível directamente em virtude da densa nuvem de material que o envolve. Crédito: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team

Já no século XX foi possível identificar noutras galáxias estrelas que passavam por erupções semelhantes. Algumas foram mesmo confundidas com supernovas anormalmente débeis. Estas estrelas são designadas de LBV (Luminous Blue Variable), numa alusão à sua elevada luminosidade, ao facto de normalmente terem tipos espectrais O, B ou A, e terem brilho variável. Eta Carinae é um distinto representante da classe. Actualmente estima-se que durante a grande erupção observada no século XIX, Eta Carinae ejectou para o espaço cerca de 20 massas solares. A energia libertada neste processo foi equivalente a cerca de 10% da energia total libertada por uma superPágina 61

A sequência de fotos à direita, da mesma região do espaço na proximidade de Eta Carinae (assinalada com um quadrado na figura da esquerda) em diferentes datas, mostram poeiras interestelares a serem progressivamente iluminadas pela frente de luz emitida durante a grande erupção. Crédito: NASA, ESA, A. Rest (Space Telescope Science Institute), CTIO


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COSMOLOGIA

sa frente de luz. Esta técnica tinha sido já utilizada para identificar ecos de luz de supernovas, por exemplo da que deu origem ao remanescente Cassiopeia A. Uma vez que se trata de luz reflectida, o seu espectro é essencialmente o de Eta Carinae por altura da erupção! A análise dos espectros obtidos revelou um facto surpreendente: durante a erupção, Eta Carinae era uma supergigante muito luminosa com um tipo espectral entre G2 e G5 e uma temperatura fotosférica de 5000 Kelvin. Esta observação é problemática. De facto, os modelos actuais, bem sucedidos com LBVs extragaláticas, explicam as erupções com base num mecanismo que envolve instabilidades devidas ao vento este-

lar da estrela e à opacidade do plasma que as compõe. No entanto, este mecanismo só funciona se a LBV tiver uma temperatura fotosférica suficientemente elevada, pelo menos 7000 Kelvin. Isto corresponde a supergigantes de tipo espectral A, B, ou O. A observação reportada no artigo de Nature põe Eta Carinae bem abaixo deste limite, pelo que os modelos actuais não são capazes de explicar a erupção. Os astrofísicos vão ter de encontrar uma explicação alternativa para as observações que não ponha em causa os modelos existentes ou então terão de rever de forma fundamental o que pensavam saber sobre a natureza desta estrela extraordinária. Podem ver a notícia original aqui. Luís Lopes

Galáxia anã põe em causa atuais modelos de formação de galáxias O astrónomo Polychronis Papaderos, do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP), usou o telescópio espacial Hubble (HST) para obter observações extremamente precisas da galáxia I Zw 18. A sua investigação levou-o a concluir que esta enigmática galáxia anã poderá levar à correção dos atuais modelos de formação de galáxias.

tem um extenso halo de gás, sem qualquer estrela, cerca de 16 vezes mais extenso do que a componente estelar da galáxia. Este resulta da grande quantidade de energia libertada pelo surto de formação estelar pelo qual a I Zw 18 está a passar. Toda essa energia aquece e perturba o gás frio existente na galáxia, que emite uma quantidade de luz comparável à emitida por todas as estrelas da galáxia – a emissão nebular.

A galáxia anã I Zw 18 é uma das mais estudadas de sempre, pois entre as que apresentam uma forte atividade de formação estelar, é das mais pobres em elementos pesados. Além disso, a proximidade desta galáxia à Terra, conjugada com um tempo total de observação de quase 3 dias, permitiu obter dados com uma resolução e sensibilidade sem precedentes.

Papaderos comenta que: “Este trabalho é inovador porque nos dá a primeira prova observacional que as jovens galáxias, que passaram por surtos de formação estelar no início do Universo, deverão ter estado envolvidas num enorme halo de emissão nebular. Este halo extenso é aquecido pela imensa energia de milhares de estrelas massivas, que se formaram durante o surto, e que rapidamente explodem como supernovas”.

A análise destes dados revelou que esta galáxia Página 62


Volume 2 Edição 2

COSMOLOGIA

corresponder à emissão nebular, e não a estrelas.

Até agora, para as galáxias mais distantes, onde não é possível atingir a resolução necessária para distinguir entre a emissão do gás e das estrelas, assumia-se que o gás ocupava a mesma região que as estrelas e que estas últimas eram responsáveis por emitir quase toda a luz observada. No entanto, este estudo mostrou que as galáxias que estão a atravessar um surto de formação estelar, à semelhança da I Zw 18, podem não obedecer a esta regra. Este resultado poderá levar a correções significativas em muito do trabalho que tem vindo a ser desenvolvido em astronomia extragalática e cosmologia. Um exemplo disto é o cálculo da massa correspondente a estrelas numa galáxia, que é estimada a partir da luminosidade total. No entanto, tal como estes resultados demonstram, até 50% dessa luminosidade pode Página 63

Outro dos resultados obtidos neste trabalho mostra que, segundo Papaderos, “a distribuição da emissão nebular pode ser confundida com um disco de estrelas, o que pode resultar em classificar erradamente a galáxia, ainda em formação, como uma galáxia já totalmente formada” (uma espiral ou uma elíptica gigante). Assim, muitos dos estudos anteriores para determinar a evolução de galáxias desde o início do Universo, poderão ter cometido estes erros na classificação. Para além disso, estes resultados têm também uma grande importância para o conhecimento atual acerca de formação de galáxias, uma vez que a equipa concluiu que a I Zw 18 é extremamente jovem, tendo a maioria das suas estrelas menos de mil milhões de anos. Ou seja, esta jovem galáxia está neste momento a passar pela fase dominante de formação estelar, à semelhança das que se formaram logo a seguir ao Big Bang. Para mais informações consultar: Comunicado de Imprensa CAUP Artigo Científico na revista Astronomy & Astrophysics CAUP


SISTEMA SOLAR

Janeiro 2012

IBEX vislumbra material interestelar A grande bolha magnética rode

o céu inteiro uma vez por ano.

lhos científicos que apare-

ia o nosso Sistema Solar, à

O IBEX contou os átomos em

cem no Jornal de Astrofísi-

medida que se move com a

2009 e 2010, conseguindo vis-

ca em 31 de janeiro de 2012,

galáxia. O Sol liberta partículas

lumbrar o melhor e mais com-

os cientistas referem que para

que viajam até a

cada 20 átomos de néon no

uma fronteira e

ven-

colidem com o

to galáctico, existem 74 átomo

material que

s de oxigénio. No nosso próprio

preenche o resto

sistema solar, no entanto, para

da galáxia, é um

cada 20 átomos de néon exis-

limite comple-

tem 111 átomos de oxigé-

xo chamado

nio. Assim, existe mais oxigé-

de heliosfera. Do outro lado da

pleto material vindo de fora do

nio em qualquer determinada

fronteira, há partículas eletri-

nosso próprio sistema.

fatia do sistema solar do

camente carregadas vindas

Os resultados? É um ambiente

do sopro do vento galáctico

estranho lá fora: o material de

(material circundan-

que é feito o vento galácti-

te), mas são impedidas pela

co não parece ser o mesmo do

helioesfera de entrar no Siste-

nosso Sistema Solar.

las neutras entram através da fronteira como se não existisse, continuando a viajar 1,2×1010 km, durante 30 anos, até serem atraídas pela gravidade do Sol, extinguindo-as.

José Gonçalves

dos elementos no vento galáctico, essas novas medidas dão pistas sobre como e onde o nosso Sistema Solar se formou, as forças

Boundary Explorer (IBEX), da

o nosso sistema solar, e até

NASA, que se encontra à espe-

mesmo a história de outras

ra destas partículas. Esta sonda

estrelas na Via Láctea.

Página 64

[ver vídeo aqui]

determinar a distribuição

que fisicamente formam

te estas amostras, “varrendo”

Fonte: NASA

Mais do que apenas ajudar a

É aqui que entra o Interstellar

espacial mede metodicamen-

local.

Numa série de traba-

PUB

ma Solar. Contudo, as partícu-

que no espaço interestelar


SISTEMA SOLAR

Volume 2 Edição 2

Sobrevoando Adiri estes invulgares retratos da gigantesca lua de Saturno, centrados no seu hemisfério anti-saturniano. Adiri surge proeminente na imagem da direita, ladeada pelas escuras planícies de Shangri-La e Belet. A 14 de Janeiro de 2005, a Huygens concretizava uma alunagem histórica no extremo leste desta região. Sérgio Paulino Titã em duas composições a cores obtidas pela sonda Cassini a 30 de Janeiro de 2012. A primeira combina três imagens captadas através de filtros para as cores azul, verde e vermelho (respectivamente, 460 nm, 567 nm e 648 nm), e ilustra o aspecto da grande lua de Saturno, tal como seria visto por olhos humanos. A segunda composição resulta da combinação de duas imagens captadas na faixa do infravermelho próximo (890 nm e 939 nm) com uma imagem captada através de um filtro para a cor azul. A verde estão representadas áreas da superfície de Titã. As camadas mais opacas da estratosfera titaniana, onde o metano absorve a maior parte da luz solar, estão representadas a vermelho. Por fim, o azul representa as camadas mais exteriores da atmosfera. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute/ composições a cores de Sérgio Paulino.

A Cassini realizou esta semana um encontro com a lua Titã com o objectivo principal de inspeccionar Ontario Lacus, uma enorme massa de metano líquido situada perto do pólo sul titaniano. Durante esta passagem a uma altitude relativaPágina 65

mente elevada (cerca de 31 mil quilómetros), a sonda obteve

Titã em cores falsas vista pela sonda Cassini a 30 de Janeiro de 2012. Encontra-se assinalado na imagem o local de alunagem da sonda Huygens. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute/composição a cores e anotações de Sérgio Paulino.


SISTEMA SOLAR

Janeiro 2012

Sonda Rosetta A sonda Rosetta terá dentro de 2 anos o seu ponto alto. A sua missão principal será estudar o cometa 67P/ChuryumovGerasimenko. Irá estudálo durante mais de 1 ano. Irá pousar nele. E irá ver, a partir da “fila da frente” o desenvolvimento da sua cauda, à medida que ele se vai aproximando do Sol. Nos próximos anos, esta será uma das missões mais importantes e pioneiras que teremos. [veja o vídeo aqui] Carlos Oliveira

EROS VISTO NO CÉU O asteróide Eros tem 33 kms de comprimento. Este asteróide passa por aqui periodicamente, podendo dentro de 1 milhão de anos bater na Terra e provocar a devastação que provocou o asteróide que extinguiu os dinossauros. No passado dia 31 de Janeiro de 2012, este asteróide passou relativamente perto da Terra (a cerca de 27 milhões de kms da Terra, ou cerca de 70 vezes a distância da Terra à Lua), com uma magnitude visual de +8. A última vez que tinha acontecido tinha sido em 1975 e a próxima será em

Página 66

2056. Os astrónomos amadores tentaram obviamente não perder este acontecimento. O evento foi registado pelo astrónomo amador português Paulo Casquinha, no dia 1 de Fevereiro entre as 00:24:24 h e as 00:41:57 h, com a imagem centrada em RA 10h 32′ 50″ DE -5º 44′ 18″. Carlos Oliveira


Volume 2 Edição 2

SISTEMA SOLAR

Os satélites irregulares de Júpiter

Imagens de um novo satélite irregular joviano, o S/2011 J2, detectado através de câmaras CCD montadas no telescópio Magellan-Baade do Observatório de Las Campanas, Chile. Crédito: Scott S. Sheppard, CIW.

Recentemente, tomámos conhecimento da descoberta de dois novos pequenos satélites irregulares de Júpiter. Que objectos são estes e qual a sua origem? Em Astronomia Planetária, os satélites dos planetas gigantes são agrupados de acordo com as suas características orbitais em duas grandes classes. A primeira, a classe dos satélites regulares, é formada por objectos que se movem em órbitas quase circulares, próximas do plano equatorial do planeta hospedeiro, e com períodos relativamente curtos. Por oposição, a classe dos satélites irregulares agrega objectos cujas órbitas apresentam períodos excepcionalmente longos (entre 1 a 10 anos), e frequentemente grandes inclinações e excentricidades. Os modelos de formação das luas dos gigantes gasosos do Sistema Solar têm demonstrado origens distintas para os dois grupos. Os satélites regulares foram certamente formados in situ, via acrecção de material da nebulosa protoplanetáPágina 67

ria. Os satélites irregulares tiveram provavelmente origem em objectos capturados de órbitas heliocêntricas durante as fases derradeiras da acrecção planetária. Numa fase posterior, a maioria deverá ter sofrido fragmentações resultantes de violentas colisões, um mecanismo que explica a actual ocorrência de famílias ou grupos com características físicas e orbitais semelhantes. As primeiras descobertas de satélites irregulares surgiram com o advento na Astronomia das placas fotográficas (nos finais do século XIX). No entanto, foi a aplicação em meados dos anos 90 da tecnologia CCD (charge-coupled devices) nas câmaras fotográficas dos grandes observatórios astronómicos, que permitiu a detecção nos últimos 15 anos de um grande número destes objectos. Neste momento estão catalogados 112 satélites irregulares no Sistema Solar (58 em Júpiter, 38 em Saturno, 9 em Urano e 7 em Neptuno). A maioria dos satélites irregulares conhecidos encontram-se na órbita de Júpiter, não só por ser


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o gigante gasoso mais próximo da Terra e, consequentemente, onde é mais fácil encontrar objectos de brilho débil, mas também por possuir a maior esfera de Hill de todos os planetas do Sistema Solar. Em cerca de seis dezenas de satélites irregulares jovianos conhecidos, apenas 6 apresentam uma órbita prógrada (os seis mais interiores). Os restantes têm órbitas retrógradas com semi-eixos maiores que se estendem até 0,47 vezes o raio da esfera de Hill joviana (rH♃ = 0,35 UA). Apesar de serem fortemente influenciados pela atracção gravitacional do Sol e dos outros planetas, os satélites irregulares de Júpiter mantêm-se estáveis nas respectivas órbitas devido ao meca-

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As órbitas dos satélites de Júpiter (visão polar). Estão representadas a roxo as órbitas das luas de Galileu. A verde está representada a órbita de Temisto, o mais interior dos satélites irregulares prógrados. As órbitas dos restantes satélites irregulares prógrados estão indicadas a azul escuro (grupo de Himalia) e a azul claro (único membro do grupo de Carpo). A vermelho encontram-se assinaladas as órbitas dos satélites irregulares retrógrados. Crédito: Scott S. Sheppard.

Gráfico ilustrando os agrupamentos dos satélites irregulares retrógrados de Júpiter tendo em conta o semieixo maior e a inclinação orbital média de cada objecto. Estão representados em diferentes cores os 5 grupos: Ananque a vermelho, Carme a azul, Pasífae a verde, S/2003 J2 a castanho e S/2003 J12 a amarelo. A preto estão representados os dois objectos recentemente descobertos S/2011 J1 e S/2011 J2. O tamanho de cada circunferência é proporcional ao diâmetro do objecto (as circunferências mais pequenas representam objectos com diâmetro inferior a 3 quilómetros). Crédito: Sérgio Paulino (dados obtidos aqui).

nismo de Lidov-Kozai (uma oscilação sincrónica e periódica entre as inclinações e as excentricidades orbitais). Nas condições actuais é praticamente impossível a captura permanente de objectos pelo planeta Júpiter, devido à inexistência de um mecanismo eficaz de dissipação de energia orbital. A acumulação de objectos capturados na sua órbita deverá ter ocorrido com maior facilidade quando o planeta se encontrava ainda envolto pela densa nebulosa planetária, ou seja, numa escala de tempo relativamente curta. Se assim foi, a captura dos satélites irregulares jovianos foi um processo relativamente rápido, ocorrido numa altura em que o planeta se encontrava ainda em plena formação. Uma observação cuidada dos parâmetros Página 68


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orbitais destes objectos revela alguns agrupamentos óbvios. Nos satélites irregulares prógrados é distinta a formação de pelo menos três grupos: o grupo de Himalia, formado por Leda, Himalia, Lisiteia, Elara e S/2000 J11; e os grupos de Temisto e Carpo, formados apenas pelas luas que lhes dão o nome. Os satélites irregulares retrógrados apresentam pelo menos 5 agrupamentos: o grupo de Ananque com 16 membros; o grupo de Carme com 17 membros; o grupo de Pasífae com 15 membros; e os grupos de S/2003 J2 e S/2003 J12, formados cada um por apenas um objecto. Até agora foram apenas observados em detalhe alguns dos maiores satélites irregulares de Júpiter. Todos parecem apreGráfico ilustrando os agrupamentos dos satélites irregulares retrógrados de Júpiter tendo em conta o semi-eixo maior e a excentricidade orbital média de sentar albedos muito baixos (entre 0,04 e 0,05) e cores mui- cada objecto. Foram seguidos os mesmos critérios de cores e tamanhos das circunferências referidos no gráfico de cima. to semelhantes aos asteróides Crédito: Sérgio Paulino (dados obtidos aqui). troianos jovianos e aos asteróides carbonáceos escuros tipo C, P e D, muito abundantes nas regiões mais exteriores da Cintura de Asteróides. Os grupos prógrados aparentam possuir uma cor mais vermelha e mais homogénea que os grupos retrógrados. Estas características sugerem uma origem comum à dos pequenos objectos em órbitas heliocêntricas nas proximidades de Júpiter, o que reafirma a teoria da captura sugerida pelos modelos. Podem ler mais sobre estes objectos aqui, aqui e aqui. Sérgio Paulino Himalia visto pela sonda Cassini a 19 de Dezembro de 2000, a uma distância de 4,4 milhões de quilómetros. As imagens da Cassini são as melhores alguma vez obtidas de um satélite irregular de Júpiter. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona. Página 69


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Hovnatanian

A cratera Hovnatanian fotografada de perto pela sonda MESSENGER a 16 de Janeiro de 2012. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

Nem todos os impactos produzem crateras circuestrutura de impacto. lares. Impactos com ângulos de incidência inferiores a 15º geram normalmente crateras com forSérgio Paulino mas elípticas, como esta cratera mercuriana recentemente fotografada pela sonO sistema de raios de Hovnatanian numa imagem captada pela sonda daMESSENGER. MESSENGER a 14 de Janeiro de 2008. Denominada Hovnatanian (em honra a Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/ Carnegie Institution of Washington. Hakop Hovnatanian, pintor arménio do século XIX), esta estrutura com 33 km de comprimento possui ainda uma outra característica típica das crateras formadas por impactos extremamente oblíquos. Nos flancos a leste e a oeste, esta cratera exibe sistemas de raios dispostos num padrão em forma de borboleta. Estes raios de ejecta são particularmente brilhantes em comparação com a superfície vizinha, o que indicia a relativa juventude em termos geológicos desta Página 70


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Estará a rotação de Vénus a abrandar? Dados recentemente obtidos pela Venus Express revelaram que o período de rotação de Vénus é agora 6,5 minutos mais longo que o medido no início dos anos 90 pela sonda americana Magellan. Esta intrigante diferença foi detectada pelos cientistas da missão europeia depois de verificarem que as estruturas geológicas que estudavam não se encontravam exactamente na posição esperada.

Representação artística da sonda europeia Venus Express na órbita de Vénus.

[ver vídeo aqui] Usando dados obtidos pelo instrumento VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) da Venus Express, investigadores da ESA descobriram que pontos específicos da superfície venusiana se encontravam deslocados cerca de 20 km em relação aos locais onde deveriam estar, tendo em conta o período de rotação calculado há quase duas décadas pela Magellan. Cerca de 4 anos e meio na órbita do planeta permitiram à sonda daNASA determinar com extrema precisão a duração do dia venusiano, fixandoo em 243,0185 ± 0,0001 dias terrestres. Agora, quase 18 anos após a Magellan ter concluído a sua missão, dados obtidos pela Venus Express indicam que o período de rotação de Vénus se estendeu em média por mais 6,5 minutos. O que terá provocado o abrandamento da rotação de Vénus? A resposta poderá estar na densa atmosfera do planeta. Com mais de 90 vezes a pressão registada na superfície da Terra e com a

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presença de ventos velozes nas camadas mais altas, a atmosfera venusiana exerce uma fricção considerável na superfície, fricção essa capaz de alterar o período de rotação. No nosso planeta, os ventos e as marés produzem um efeito semelhante, provocando a cada ano oscilações sazonais no período de rotação terrestre em cerca de 1 milissegundo. A variação observada pela Venus Express é, no entanto, demasiado elevada, tendo em conta que ocorreu em apenas um par de décadas. Os cientistas da missão estão ainda a investigar a contribuição de outros mecanismos neste fenómeno, incluindo a troca de momento angular entre Vénus e a Terra quando os dois planetas se encontram mais próximos um do outro. Podem ler mais pormenores desta curiosa descoberta aqui. Sérgio Paulino


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A paleta de Amaral Os cumes dos picos centrais da cratera Amaral brilhavam intensamente à luz do Sol vespertino quando a sondaMESSENGER obteve este magnífico retrato. Observada pela primeira vez durante a primeira passagem da sonda daNASA por Mercúrio, Amaral atraiu a atenção dos investigadores da missão pela sua curiosa paleta de cores (bastante proeminentes nas composições em cores falsas). Os seus picos centrais destacavam-se particularmente pela sua cor relativamente azulada em comparação com o terreno envolvente, uma tonalidade que muito se assemelha à observada nos

Fim de tarde na cratera Amaral. Imagem obtida pela sonda MESSENGER a 04 de Fevereiro de 2012. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

picos centrais de Eminescu, locais onde foram identificados impressionantes conjuntos de cavidades. Não se sabe ainda se Amaral exibe estruturas semelhantes às de Eminescu, mas os cumes brilhantes dos seus picos centrais parecem denunciar a sua

presença. Amaral recebeu o seu nome em honra à pintora brasileira Tarsila do Amaral (1886 – 1973), figura central da primeira fase do movimento modernista brasileiro. São da sua autoria algumas das obras mais aclamadas da arte latinoamericana (vejam aqui algumas das obras mais famosas). Sérgio Paulino

A superfície de Mercúrio fotografada pela sonda MESSENGER em cores falsas, durante a sua primeira passagem pelo planeta em 2008. As diferentes tonalidades representam diferentes composições minerais. Estão identificadas na imagem a bacia de impacto de Caloris e as cratera Amaral, Eminescu e Raditladi. As três crateras exibem no seu interior uma forte tonalidade azulada, que se correlaciona em Eminescu e Raditladi com estranhas depressões brilhantes conhecidas pelos investigadores da missão por “cavidades”. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington (apontamentos de Sérgio Paulino). Página 72


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Misteriosos visitantes nas noites de Fevereiro A Terra tem estado a receber e especialista em meteoros. objectos fazem a sua aparição visitas inesperadas durante Até agora, as câmaras do Allna Terra. Desde a década de todo o mês de Fevereiro. Sky Fireball Net60, astrónomos amadores têm Durante as últimas semanas, work registaram em território testemunhado um crescente grandes rochas espaciais têm norte-americano cerca de meia número de bolas de fogo muito colidido com a atmosfera terdúzia de bolas de fogo com brilhantes penetrando fundo restre, produzindo bolas de características semelhantes. na atmosfera nas noites frias fogo particularmente brilhanTodas foram produzidas por de Fevereiro. Nos anos 90, o tes. Só nos EUA foram astrónomo Ian registados cerca de 6 Holliday analisou destes fenómenos. A fotografias de mais mediática foi sem centenas de dúvida a espectacular bólides obtidas bola de fogo que no dia nas duas déca1 de Fevereidas anteriores. ro surpreendeu várias Holliday concentenas de pessoas na cluiu que deve região central do Texas. existir um fluxo Não é o número de bólide meteoróides des que tem sido invul- Sumário dos dados obtidos pelo sistema de vigilância do All-Sky Fireball a intersectar a gar neste mês. De facto, Network para uma das invulgares bolas de fogo observadas este mês. Cré- órbita da Terra não se registou qualquer dito: NASA. nesta altura do alteração significativa na ano. Os seus frequência destes fenómenos grandes meteoróides, com resultados possuem, no entandurante todo o mês de Fevereidimensões que variam entre as to, grandes incertezas estatístiro. Na verdade, estes objectos dezenas de centímetros até ao cas, pelo que permanecem têm-se destacado pela sua apatamanho de um autocarro. controversos. rência, velocidade e trajectória. A determinação das respectiEspera-se que as imagens obti“Estas bolas de fogo atingem o vas órbitas revelou algo surdas pela rede de câmaras topo da atmosfera com velocipreendente. “Partem todas da do All-Sky Fireball Net-1 dades inferiores a 15 km.s , Cintura de Asteróides, mas não work possam esclarecer em desaceleram rapidamente, e de um único ponto” explica Bill breve este interessante enigmantêm alguma integridade Cooke do Meteoroid Environma. Até lá espreitem o céu nas até 50 km acima da superfície ment Office. “Não existe uma próximas noites. Quem sabe? terrestre”, explicou origem comum para estes Talvez assistam à chegada de ao Science@NASA Peter objectos, o que é algo intriganmais um destes misteriosos Brown, professor de Física da te.” visitantes do espaço. University of Western Ontario Não é a primeira vez que tais Sérgio Paulino

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Tremor em Marte aumenta a probabilidade de vida marciana ? Astrónomos, ao estudarem fotos recentes tiradas pela sonda Mars Reconnaissance Orbiter, perceberam que pedras de 2 a 20 metros de diâmetro movimentaram-se bastante na chamada Fossa Cerberus (uma pequena pedra movimentou-se num raio de 100 kms). Se isto fosse no nosso planeta, provavelmente seria devido a um terramoto de 7 graus na escala de Richter (similar ao que aconteceu no Haiti), até porque as ondas a partir do suposto epicentro assim o parecem dizer. Assim, os mesmos astrónomos especulam que o mesmo se deve ter dado em Marte. Deve ter havido um Martemoto – Marsquake, em vez de Terramoto. Esse Martemoto pode ter tido a causa em movimentos de magma sob a superfície Marciana. Note-se que isto é já a 2ª especulação científica. Tem lógica, mas não se tem certezas. E quando são especulações subsequentes, a probabilidade de se acertar é menor. Ou seja, só se a 1ª for acertada, então poderá haver a hipótese (ou não) da 2ª ser certa. Se a 1ª especulação estiver certa, e se a 2ª especulação estiver certa, então a 3ª especulaPágina 74

ção é que poderão até existir ainda vulcões activos em Marte. E se a 1ª especulação estiver certa, e se a 2ª especulação estiver certa, e se 3ª especulação estiver certa, então a 4ª especulação é que estes tremores e quiçá vulcões activos (que ninguém viu) darão algum calor momentâneo no subsolo que derreterá algum gelo e torná-lo em água. E se a 1ª especulação estiver certa, e se a 2ª especulação estiver certa, e se 3ª especulação estiver certa, e se a 4ª especulação da água estiver certa, então a 5ª especulação subsequente é nesses sítios com pouca água poderá haver vida primitiva (até fósseis em sítios onde havia bolsas de água momentânea). Percebem a quantidade de especulação que existe? A vida, no final, é uma forma de marketing, para “vender” a notícia. O que interessa mesmo estudar, e que os cientistas estão a fazer, é a geologia do planeta. E como me dizia um geólogo planetário meu amigo, especialista em Marte: “Marte é já tão bonito e tão interessante sem falarem em vida”. Mas o que pensam que a comunicação social faz? Não só sites pseudos em portu-

guês, mas até sites ditos científicos em português, dão logo relevância à vida em título (eu também dei, em forma de pergunta, como resposta a eles, claro). Isto são patamares extremos, saltos extremos, de puro marketing. Só porque a ideia da Terra Rara discute terramotos como uma das características que tem que haver num planeta para a vida se originar, então há quem fantasiosamente faça logo o salto de pensar que esta notícia é sobre vida! Enfim… Esse tipo de marketing claro que dá mais visitantes, mas é pena é que as pessoas caiam logo neste “marketing extraterrestre”, que cada vez se vê mais nos mais diversos aspectos. Os websites internacionais que li, são muito mais sóbrios nos seus títulos: aqui, aqui, aqui, aqui. Já agora, lembram-se dos Gullies, que se pensava serem devido a água no subsolo e pensou-se logo em vida? Pelos vistos, cada vez leio mais sobre não ter nada a ver com água.


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Por fim, convido-vos a lerem o artigo científico sobre esta notícia. Só na última frase do artigo (antes da conclusão que só fala de geologia), que tem 17 páginas, eles falam em vida: “Active volcanism would provide energy in the form of heat that might meltwater ice, satisfying criterion for habitats for life; it is this link between life, volcanism and active faulting that makes the boulder data we have collected so intriguing.” Esta frase ocupa 4 linhas em 122 linhas dessa página, e essa página é 1 em 17. Como se percebe, o artigo científico não é sobre isso. E que digo eu sobre essa frase? Claro que essa relação pode existir, após todas as especulações científicas anteriores, e percebe-se que eles puseram essa frase no final, para financiamento. Claro que para haver dinheiro para estas investigações, é mais fácil dizer que existem relações à vida, do que dizer somente que vamos estudar pedras. Isto é normal. A geologia, infelizmente, não é bem compreendida ainda, e as pessoas têm mais dificuldade em dar dinheiro para se estudar pedras do que estudar vida. É pena que as pessoas não percebam isso e imaginem logo vida Marciana… Há um outro factor aqui, chamado “further research”. Nos artigos científicos normalmente os cientistas estão cienPágina 75

Crédito: Roberts et al. / AGU / HiRISE / NASA tes das limitações dos seus estudos, e por isso até extrapolam para âmbitos que não têm a ver com o seu estudo mas podem ser interessantes para outros cientistas. Assim, no final depreendem que as pessoas vão perceber que passaram dezenas de páginas noutro assunto, mas escrevem algo deste género: “Apesar do nosso estudo não ser sobre isso, a verdade é que outros cientistas podem fazer outros estudos e ligar o nosso estudo à matéria Y, fazendo uma investigação àparte.” Deixem-me dar um exemplo concreto do dia-a-dia: o cientista A decide fazer um estudo sobre sandes de fiambre. Para isso, estuda sabor, textura, elementos, etc, tanto de diferentes tipos de pão, como diferentes formas de fiambre (uns com mel, outros sem mel, etc), e junta os dois componentes numa investigação séria sobre essas sandes. O artigo tem dezenas de páginas a explicar o procedimento da investigação sobre sandes de fiambre. No final, numa linha, diz que ape-

sar do estudo não ser sobre queijo, a verdade é que pode haver vantagens em outros cientistas que gostem de queijo fazerem uma investigação sobre sandes de queijo, e nessa investigação até usarem dados desta investigação de sandes de fiambre – pelo menos têm o pão em comum. Ou seja, esta investigação é sobre sandes de fiambre, nunca de queijo. Agora imaginem que alguns jornais andassem a divulgar esta investigação sobre sandes de fiambre com o título: “Sandes de queijo podem ser muito saborosas”. Acham que os leitores estariam a ser enganados? Eu acho que sim, porque a investigação nada tem a ver com queijo. O mesmo se passa neste caso: a investigação foi sobre geologia marciana. Nada teve a ver com vida. Colocar em título, relevando ao máximo, que esta investigação é sobre vida, é um disparate e é mentir aos leitores. Carlos Oliveira


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Enorme asteróide irá passar pela Terra para o ano Não irá bater, mas é claro que a especulação na internet já começou… afinal, o mundo não acabando em Dezembro de 2012, os pseudos têm que manter as pessoas no medo nos meses e anos

A NASA informou que um asteróide com um diâmetro máxi-

geoestacionários).

mo de quase 100 metros (o

O asteróide não irá bater na

que explodiu

Terra, mas se batesse libertaria

em Tunguskatinha 50 metros)

o equivalente a uma explosão

irá passar perto da Terra às

de uma bomba de hidrogénio.

19h25m (de Portugal) do dia 15 de Fevereiro de 2013. O asteróide tem o nome 2012 DA14, e vai passar a cerca de 27.000 kms da Terra (dentro da órbita de satélites

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seguintes com outras estórias… Carlos Oliveira


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Enorme asteroide a caminho da Terra O asteróide 2011 AG5 irá passar perto da Terra a 5 de Fevereiro de 2040. O asteróide tem um diâmetro de cerca de 137 metros. Ou seja, é maior do que aquele sobre o qual escrevi há horas atrás. O asteróide não irá bater na Terra. Passará a cerca de 287.000 kms da Terra (a Lua está a cerca de 380.000 kms). No entanto, ainda não se têm certezas da rota exacta. É preciso estudar-se melhor a órbita do asteróide de modo a ter dados mais precisos. Devido a essa incerteza, existe uma pequena hipótese de impacto. A probabilidade é de 1 em

objectos, eles deixam de ser considerados perigosos. No entanto, caso bata, o que é improvável, provocaria milhões de mortos – não acabaria com a Humanidade, mas seria devastador.

625.

Em 2013, 2016, e 2023, devido

Esta revisão acontece sempre,

à proximidade deste asteróide,

mas como também tem sem-

irá se estudar melhor a sua

pre acontecido, após de estu-

órbita, e tentar ter valores

dar melhor as órbitas dos

mais precisos para o que irá

Página 77

acontecer em 2040. Claro que o facto de se ir poder prever com exactidão, como sempre, a rota destes objectos para daqui a algumas décadas, não irá fazer com que os vigaristas do costume párem de vender o fim do mundo… Carlos Oliveira


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Bola de Fogo atravessa o Texas Na 4ª feira, estive a fazer umas atividades extra com os meus alunos que duraram até bastante tarde. Já passavam das 19:30 quando decidi sair de lá, mas alguns deles continuaram a observar o céu, e a maravilha que ele estava (com a Lua, Júpiter e Vénus logo na “fila da frente”). Qual não foi a minha surpresa quando alguns

num meteorito – ou seja, parte dele deve ter chegado ao solo. [veja os vídeos aqui]

deles vieram ontem ter comigo, antes de começar

Fireball lights up Texas sky: kxan.com

a aula, para bastante entusiasmados me dizerem

Carlos Oliveira

que tinham visto uma enorme bola de fogo nos céus. Vários nunca tinham visto uma estrela cadente. Eu perdi o bólide por alguns minutos Mas claro que fiquei com curiosidade de saber mais detalhes. O meteoro atravessou o Texas e parte de Oklahoma. Várias centenas de pessoas viram o meteoro a rasgar os céus, e pensa-se que ele se transformou Página 78

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Cientistas russos atingem a superfície do Lago Vostok Já aqui antes falámos sobre o Lago Vostok. Agora uma equipa de cientistas russos afirma ter conseguido chegar à superfície do lago subterrâneo. Esta equipa de cientistas terá perfurado até à superfície do lago tendo-a atingido no dia 5 de Fevereiro.

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O Lago Vostok é um lago subterrâneo localizado na Antártida, localizando-se cerca de 4 km por baixo da Estação Vostok, que é um centro de investigação dirigido pela Rússia. Este lago tem uma forma elíptica com cerca de 250 km de comprimento e quase 50 km de largura. O fundo do lago divide-se em duas bacias, tendo a mais profunda cerca de 800 metros e a outra bacia 200 metros. A extensão do lago cobre uma área aproximada de 14 mil km². Em 2005 descobriu-se que o lago tem uma ilha no centro e que o lago não é estático existindo pequenos movimentos devido à influência do Sol


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tem uma superfície coberta por uma espessa camada de gelo e que provavelmente terá um “oceano” líquido por baixo dessa camada de gelo. A recolha de amostras do Lago Vostok e a sua análise em busca de microorganismos ancestrais, só irá ocorrer no final do ano, depois do inverno polar, quando as condições climatéricas na estação Vostok melhorarem consideravelmente. Poderá ler mais sobre esta notícia aqui, aqui, aqui, aqui e aqui. Pedro Seixas

e da Lua que alteram a superfície do lago. Segundo os cientistas, o Lago Vostok é um lago que terá sido coberto pelo gelo com o desenvolvimento dos glaciares na Antártida. Este fenómeno levou ao isolamento do lago do exterior por uma espessa camada de gelo. Actualmente pensa-se que este isolamento das águas do exterior poderá existir há cerca de 15 milhões de anos. O Lago Vostok poderá assim albergar diversas formas de vida completamente desconhecidas da Ciência. Esta perfuração da equipa russa tem sido envolvida em alguma polémica, com outros cientistas a acusar os russos de não tomarem todas as precauções para evitar a contaminação do lago por agentes exteriores. A possibilidade de a vida se manter isolada durante milhões de anos num ambiente como o do Lago Vostok, pode ser importante para se compreender até que ponto poderá haver vida em luas como Europa, um dos satélites naturais de Júpiter, que Página 80


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Amásia: o próximo super-continente O planeta Terra já teve vários supercontinentes, tais como Vaalbara, Kenorland, Columbia (Nuna), Rodinia, Pangaea (Laurasia + Gondwana). Há quase 300 milhões de anos atrás, a Terra tinha uma configuração estranha para nós, já que a parte terrestre deste planeta de água estava concentrada num super-

continente apelidado de Pangea. O Luís Lopes já escreveu um excelente post sobre isto, carregado de imagens, aqui. Mas como será no futuro? Ross N. Mitchell, geólogo da Universidade de Yale, diz que no máximo dentro de 200 milhões, a Terra terá um novo super-continente. O super-continente foi denominado de Amásia, e Página 81

resultará da junção da América e da Ásia em redor do Pólo Norte: “Primeiro deverão fundir-se

as Américas e depois irão migrar para Norte, colidindo com a Europa e a Ásia, mais ou menos onde hoje existe o Pólo Norte. A Austrália deverá continuar a mover-se para Norte e fixar-se perto da Índia”. Leiam aqui, aqui, aqui, e aqui. [ver o vídeo aqui] Carlos Oliveira


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O Mistério do Triângulo das Bermudas O Triângulo das Bermudas é designação para a área máxima correspondente à 3.950.000 km2 (três milhões, novecentos e cinquenta mil), situada em seus vértices as Ilhas Bermudas, Fort Lauderdale e Porto Rico. Pelo “grande número” de desaparecimentos, desde pequenas embarcações a aviões comerciais, que ocorreram e continuam a ocorrer nesta área (assim com em várias outras regiões marítimas ao redor do globo), tem atraído a atenção de especialistas de todo mundo – e, como não podia deixar de ser, dos mais variados tipos de pseudos… Os relatos de desaparecimentos são inúmeros: nuvens “perseguindo” bimotores, aviões desparecendo dos radares em pleno ar, embarcações à deriva, carga intacta, velas recolhidas e, segundo algumas “estórias”, nenhuma pessoa a bordo! Parecem verdadeiras histórias de terror. - Os Primeiros Relatos Os primeiros relatos que se tem notícia remotam aos tempos de Cristóvão Colombo, durante as Grandes Navegações (séculos XV – XVII). Durante suas passagens pela área, Colombo narrou ter visto uma bola de fogo nos céus (já agora, está confirmado este fenômeno como sendo um meteoro). Eis o relato anotado em seu livro de bordo – datado de 11/10/1492: “A terra foi avistada pela primeira vez por um marinheiro (Rodrigo de Triana), embora o Almirante às 10 horas dessa tarde no convés viu uma luz, mas tão pequeno era o corpo que ele não podia afirmar tratar-se de terra; chamando Pero Gutiérrez, tratador dos cavalos e do vestuário do Rei, contou-lhe que tinha visto uma luz, e que esta lhe indicava um caminho, transmitiu a mesma informação a Rodrigo Sánchez de Segóvia, a quem o Rei e a Rainha Página 82

tinham enviado como superintendente. O Almirante mais uma vez afirmou, que uma luz parecida com uma vela de cera movia-se para cima e para baixo, como que indicando uma presença de terra. O que levou o Almirante a ter a certeza de que a terra estava próxima… ” O mito recebe essa denominação porque nos arredores das ilhas que fazem parte do arquipélago de Bermuda – território pertencente ao Reino Unido – existem recifes que “barram” a passagem de embarcações. Interessante também como se deu sua colonização. Para saber mais, clique aqui. 

O Caso do Vôo 19 (Flight 19) O primeiro relato dos nossos tempos sobre desaparecimentos na área das Bermudas data de 5 de dezembro de 1945. Uma esquadrilha de cinco aviões do tipo Grumman TBF Avenger deixou a base aérea de Fort Lauderdale, estado da Flórida. O plano designava que a patrulha realizasse exercícios de treinamento militar sobre as ilhas Hens and Chikens Shoals e, após manobras, retornassem à sua base seguindo uma trajetória pré-definida. Entretanto, após uma série de fatores, os 14 tripulantes dos cinco aviões se perderiam para todo o sempre em algum lugar do oceano Atlântico. Até hoje, nunca se encontrou vestígios do avião tampouco os corpos dos tripulantes do Vôo 19. - Charles Carroll Taylor Taylor era tenente e comandante da patrulha.


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Volume 2 Edição 2

Terminada a II Grande Guerra, na qual participou de vários combates aéreos, tinha sido transferido para a base aérea localizada em Fort Lauderdale. Apesar de não conhecer a região das ilhas Bermudas, tinha experiência de vôo – inclusive fazendo pousos forçados no oceano Pacífico em outras ocasiões. Após o fim dos exercícios nas ilhas Hens and Chikens Shoals, a esquadrilha sofreu uma forte corrente de ar, levando-os para o norte da costa leste americana, não permitindo que os pilotos fossem capazes de enxergar a ilha Cistern Cay, que serviria como referência de um dos vértices de sua rota. Acabaram por confundir estas com as ilhas Abaco, centenas de quilômetros à frente e, após chegarem às ilhas Abaco, mudaram sua rota para o norte – acreditando estarem indo em direção à ilha Grand Bahama. O erro de interpretação do comandante que, uma vez já desviados de sua rota original, viram uma grande extensão de terra à sua direita – ao invés de visualizarem uma grande extensão de terra à sua frente – o fez acreditar que suas bússulas de vôo estavam quebradas. Inclusive Taylor reportou à torre que estas se encontravam sem funcionamento. Acreditando estar na rota correta, Taylor, confundiu a sucessão de pequenas ilhas à norte da ilha Great Abaco com as ilhas Florida Keys e novamente mudou sua rota. Por fim, pensando estar sobrevoando as proximidades do Golfo do México e descrente do pleno funcionamento de suas bússulas contidas no avião, Taylor mudou por diversas vezes sua rota em busca de terra firme, ignorando os alertas de seus subordinados e instruções de sua base, conduzindo seus homens para cada vez mais longe da terra firme e das ondas terrestres de rádio. Por diversas vezes, controladores em terra pediram ao comandante que mudasse a banda de rádio para a frequência de emergência (3000 kHz). Entretanto, Taylor não o fez. Talvez pelo fato de pensar na probabilidade dos outros aviões não serem capazes de se manter na mesma frequência e a esquadrilha, consequentemente, não conseguir permanecer junta. Caso ele tivesse mudado de frequência, Página 83

não só se livraria da estática produzida pela rede de Cuba, como também poderia obter mais ajuda em vários pontos situados em diversas áreas. Ao anoitecer, após horas sobrevoando o oceano e já provavelmente sem combustível, Taylor e seus homens, não tiveram alternativa a não ser arremeterem-se na escuridão do oceano Atlântico. Ao contrário dos outros aviões que o Taylor estava habituado, o Grumman TBF Avenger não estava projetado para flutuar e, ao chocar-se, afundou nas águas. De modo esquematizado:

(…) É difícil analisar as emoções humanas – o porquê de um homem ter recusado diversos alertas de seus pares. Até mesmo para um tenente experiente, às vezes, falta a frieza em lidar com as situações mais adversas. - O Avião de Resgate (Martin Mariner) Tão inóspito quanto o “desaparecimento” da esquadrilha norte-americana foi o grupo designado para fazer seu resgate – um hidroavião de Patrulha, Busca e Salvamento, Martin Mariner, composto por 13 tripulantes. Contudo, apesar de todas as conspirações-pseudo, não teve nada de sobrenatural acerca deste caso. Imediatamente


TERRA

após a confirmação do desaparecimento do tenente Taylor e seus homens, o Comando Aéreo enviou, a partir da Base Aeronaval do Rio Banana, às 19 horas e 27 minutos, horário militar, o bimotor Martin Mariner. Tanto o Bimotor quanto seus tripulantes foram para nunca mais voltarem. Entretanto, este modelo era conhecido como Tanque de Óleo que Voa, devido ao seu escapamento de gás contido no interior. Relatos em terra confirmam as suspeitas: explosão nos céus na mesma coordenada do radar na qual o hidroavião desapareceu – sendo que vestígios de óleo no oceano também foram encontrados. - Outros Casos Ao longo do século XX, diversos casos foram noticiados e documentados acerca dos desaparecimentos. Os conspirólogos-de-plantão, como não podiam deixar de ser, também embarcaram nessa e o que se viu foi desinformação misturada com informação. James Randi, o desmascarador de pseudos (sim, aquele mesmo que paga US$ 1.000.000,00 a quem provar que possui poderes sobrenaturais), publicou um livro intitulado Flim-Flam! Psychics, ESP, Unicorns, and Other Delusions que, dentre alguns assuntos, pesquisou sobre o que é verdade e o que é mito acerca do mistério de Bermudas. Randi fez um mapeamento de alguns supostos “desaparecimentos” e o resultado pode-se conferir abaixo:

Página 84

Janeiro 2012

Fazendo uma breve visualização e provendo-se de média aritmética para analisar o espaço amostral, percebe-se que, entre desaparecidos e embarcações encontrados à deriva, aproximadamente 13% de fato ocorreram na área do Triângulo das Bermudas. Ou seja, muitos dos relatos relacionados a esta área, em sua maior parte, é falsa. Outro que defende esse ponto-devista é o escritor norte-americano Larry Kusche, autor do livro The Bermuda Triangle Mystery – Solved. Kusche, inicialmente, acreditava que ocorria algo sobrenatural na região (antes de escrever seu primeiro livro sobre o assunto). Todavia, à medida que suas investigações aprofundavam-se, afirmou que praticamente todos os incidentes foram causados por tempestades ou acidentes; outros desaparecimentos ocorreram fora do perímetro do Triângulo das Bermudas – e vários outros careciam de provas concretas que tivessem de fato ocorridos. Concluiu então que o mito Mistério no Triângulo das Bermudas fora “construído” – sustentado por informações dúbias e, deliberadamente, falsificação de inúmeros acontecimentos. - Uma Nova Teoria Com relação à conclusão do Kusche – de que todos os incidentes foram causados por tempestades ou acidentes dentro do Triângulo das Bermudas – surgiu, após 37 anos, um artigo publicado na American Journal of Physics (estudo que dá luz sobre quais acidentes seriam estes). O artigo (publicado em 2010), intitulado Can bubbles sink ships? cujo autor é Michael A. Hueschen (Universidade de Palo Alto, Califórnia), procura estabelecer uma relação entre a força de empuxo (E) e a força de arraste (não confundir com força de Arrasto (R), uma das quatro forças envolvidas na Física de Vôo) que atua paralelamente ao empuxo e sinal contrário à força-peso do corpo flutuante. As forças de arraste agem sobre um objeto flutuante quando as bolhas de gás (neste caso, o CH 4) estão subindo por um corpo de água, aumentando seu diâmetro


TERRA

Volume 2 Edição 2

ao chegar à superfície – provocando, de acordo com simulações, a perda da flutuabilidade de pequenas, médias e grandes embarcações – e, tratando-se de grandes bolhas de gás, pode causar a diminuição da densidade do ar, retirando a sustentabilidade em aviões. O sustentamento do avião no ar, pela Hidrodinâmica, é devido à Equação de Bernoulli: p + (ρ/2)v2 +ρ.g.z = cte no qual:

maioria, supostamente ocorridos no Triângulo das Bermudas, correlacionando-os a outros mistérios, tais como a civilização perdida de Atlântida; “antigos astronautas”; Experimento Filadélfia; extraterrestres, etc. A julgar por tais elementos, não é de se admirar este livro tenha vendido mais de 20 milhões de cópias no mundo inteiro – transformando fenômenos perfeitamente normais em acontecimentos sobrenaturais…

p = pressão ao longo do recipiente (N/m2); ρ = massa específica do fluido (kg/m3); v = velocidade do fluido (m/s); g = aceleração da gravidade (m/s2); e z = direção do escoamento. Em suma, bolhas deste gás provocam redução da densidade da água do mar (ρmédio = 1,025g/ml a 25 ºC); produzindo grande força de arraste, atuadas para cima sobre o objeto flutuante, causando por fim, o naufrágio. É sabido que na região do Atlântico Norte, assim como outras regiões do planeta, existe uma grande quantidade dehidratos de metano e locais de erupção – o metano pode escapar através de fissuras situadas no fundo do oceano. Quem deseja aprofundar sobre este tema, podese comprar este artigo no sítio do Jornal Americano de Física clicando aqui. O custo é de US$ 30. Já agora, existe um estudo semelhante, publicado anteriormente (2004) por David Deming, da Escola de Geologia e Geofísica (Universidade de Oklahoma). Pode-se ler este artigo clicando aqui. - O Livro que deu Origem ao Mito A publicação do livro The Bermuda Triangle, em 1974, pelo escritor e arqueólogo americano, Charles Frambach Berlitz, tornou o fenômeno das Bermudas em um mito. No livro, Berlitz trata dos “misteriosos” casos, em sua Página 85

Em memória ao tenente Charles Carroll Taylor e

seus aviadores-alunos – pelo incrível ato de disciplina, permanecendo fiéis ao seu comandante;

Em memória aos 13 tripulantes do Martin Mariner

– que morreram no cumprimento do seu dever; e  Em memória a todas as outras pessoas que morreram no Triângulo das Bermudas – que, infelizmente, não conseguiram vencer as forças da natureza. Cavalcanti


TERRA

Janeiro 2012

Cientistas portugueses descobrem ser vivo mais velho da Terra

Já se sabe que os oceanos são uma caixinha de surpresas em termos de vida.

processo ser lento, é eficaz e permite-lhe viver muitos anos.

E agora, um grupo de cientistas portugueses descobriu o ser vivo mais velho da Terra, que pode ter mais de 100.000 anos. Posidonia oceanica é uma erva marinha que cresce no Mediterrâneo, e que pertence ao grupo das plantas que dão flores.

“Os resultados revelaram que muitos espécimes são clones uns dos outros, alguns com dezenas de milhares de anos. Um pedaço de erva com 15 quilómetros de largura, que fica ao pé da ilha espanhola Formentera, poderá ter mais de 100.000 anos.”

Apesar de se reproduzir sexualmente, a planta utiliza na maior parte das vezes indivíduos clones para se ir dispersando. A erva demora 600 anos para cobrir um espaço de 80 metros nas pradarias subaquáticas do Mediterrâneo. Apesar do

Leiam mais detalhes no Público, na New Scientist, e no artigo científico.

Página 86

Eu espero viver até à mesma idade. Carlos Oliveira


TERRA

Volume 2 Edição 2

Um antigo cataclismo em Sudbury

A bacia de Sudbury. A rosa está representada a área metropolitana da cidade de Sudbury. O lago Wanapitei, localizado a leste, é uma segunda cratera de impacto, formada posteriormente ao evento de Sudbury, há cerca de 37 milhões de anos (Eoceno). Crédito: Atlogis (adaptado por Sérgio Paulino).

Tenho um amigo que viveu

notado na altura qualquer

minério de Sudbury albergam

grande parte da sua infância

vestígio invulgar na paisagem.

as maiores reservas mundiais

numa pequena cidade do

De facto, quem visita Sudbury

de Ni e Cu (cobre) do mundo.

sudeste de Ontário, Canadá.

não imagina que os seus

No entanto, os recursos

No outro dia perguntei-lhe se

edifícios foram erigidos sobre a

minerais da região não se

alguma vez tinha visitado

cicatriz de um dos mais

limitam apenas a estes dois

Sudbury (uma cidade localizada

violentos impactos ocorridos

metais. Nas minas de Sudbury

a algumas centenas de

na Terra. Actualmente com

foram já extraídas quantidades

quilómetros a norte), e se sabia

pouco mais de 150 mil

apreciáveis de Co (cobalto), Au

algo sobre o seu curioso

habitantes, a cidade deve o seu

(ouro), Pt (platina), Pd

passado geológico. Ele

florescimento à exploração

(paládio), Rh (ródio), Ru

respondeu-me que tinha

mineira dos vastos depósitos

(ruténio), Ir (irídio), Ag (prata),

passado por lá há alguns anos,

de Ni (níquel) existentes no seu

Se (selénio) e Te (telúrio) (para

mas que não sabia nem tinha

subsolo. Descobertos nos finais

mais informações sobre os

do século XIX, os depósitos de

recursos minerais de Sudbury,

Página 87


TERRA

Janeiro 2012

ver aqui).

encontradas brechas provenientes de Sudbury em

No seu conjunto, os depósitos

locais tão distantes como

de minério de Sudbury

o norte de Minnesota, nos

distribuem-se na periferia de

EUA).

uma unidade geológica ovalada

Na altura, os continentes eram

conhecida por Complexo Ígneo

vastas superfícies áridas, mas

Eruptivo de Sudbury. Esta

nos oceanos e nas regiões

estrutura é contemporânea de

costeiras a vida florescia. A

uma segunda unidade mais

Terra era ainda um planeta

exterior constituída

relativamente jovem e a vida

por brecha, que delimita uma

dava os seus primeiros passos

bacia elíptica com cerca de 60 km de comprimento. Esta bacia é tudo o que resta na

Brecha fotografada na bacia de Sudbury. Crédito: LPI.

num ambiente ainda hostil. Nas águas pouco profundas cresciam os estromatólitos,

superfície do evento catalísmico que assolou a

resultado da deformação da

estruturas formadas por

região há 1,85 mil milhões de

crusta terrestre ocorrida na

carbonato de cálcio, erigidas

anos (segunda metade da Era

região durante as últimas fases

por grandes colónias de

Paleoproterozóica).

da Orogenia Penokeana (um

cianobactérias, organismos

dos mais importantes

vivos fotossintéticos

episódios geológicos ocorridos

dominantes em grande parte

na América do Norte). O

da Era Paleoproterozóica (2,5 a

impacto foi de tal forma

1,6 mil milhões anos atrás).

violento que espalhou ejecta

Sérgio Paulino

Com um diâmetro original estimado de 190 a 260 km, a bacia de Sudbury foi esculpida pelo impacto de um asteróide com 10 a 15 km de diâmetro. A sua actual forma elíptica é

por uma área superior a 1,5 milhões de km2(foram

Céu dos índios O jornal Folha tem uma página

índios, olhando para a mesma

desenhos no céu e

interessante sobre como as

zona do céu.

subsequentemente criar mitos

constelações são diferentes

Vejam aqui.

sobre esses desenhos

para os ocidentais e para os

Estas diferenças em fazer

Página 88

subjectivos éuma das muitas


TERRA

Volume 2 Edição 2

razões da astrologia ser treta.

preguiçosas que nunca

Exemplo: com basicamente as

levantam o traseiro para fazer

mesmas estrelas do signo

nada.

carneiro pode-se desenhar

Como se percebe,

uma cadeira e imaginar (criar o

tudo muda sobre

mito) que foi posta lá para

a suposta

fazer descansar os deuses.

“personalidade”

Neste caso as mesmas estrelas

das pessoas, só

que supostamente dizem que

porque se muda

as pessoas nascidas sob o signo

o desenho no céu

carneiro são impulsivas,

feito

combativas, teimosas, com

subjectivamente

iniciativa, etc, passam agora a

por qualquer

dizer que essas mesmas

miúdo de 3 anos

pessoas são é umas grandes

que se queira

Página 89

divertir a unir pontos. Carlos Oliveira


EXOPLANETAS

Janeiro 2012

Um Mundo Acolhedor Mesmo Aqui ao Lado ?

A nova Super-Terra GJ667Cc iluminada debilmente pela sua hospedeira anã vermelha. Crédito: Tyrogthekreeper

Uma equipa liderada pelos astrónomos da Carne-

Foi em torno da GJ667C, a anã vermelha, que foi

gie Institution for Science Guillem Anglada-Escudé

descoberto o novo planeta designado de

e Paul Butler, descobriu uma Super-Terra em

GJ667Cc. Como o nome implica, já tinha sido des-

órbita de uma das estrelas do sistema triplo

coberto um planeta em torno desta estrela, o

GJ667 (Gliese-Jahreiß 667), situado a apenas 22

GJ667Cb, uma Super-Terra com um período orbi-

anos-luz de distância na direcção da constelação

tal muito curto de 7.2 dias. Na realidade, o objec-

do Escorpião. O sistema é constituído por duas

tivo do estudo que deu origem à descoberta era o

componentes, A e B, de tipos espectrais K3V e

de refinar a órbita e estimar com mais precisão a

K5V (menos maciças, luminosas e quentes que o

massa mínima do GJ667Cb. Para o efeito a equipa

Sol) que orbitam em torno de um centro de gravi-

aplicou uma nova técnica de processamento de

dade comum com um período de 42 anos. A ter-

dados a observações da estrela obtidas pelo

ceira componente, C, é uma anã vermelha que

HARPS, pela equipa do Observatório de Genebra,

orbita o sistema formado por A e B à distância. As

combinadas com observações próprias, realizadas

estrelas do sistema têm uma abundância em

com o espectrógrafo HIRES, no telescópio Keck I,

“metais” que é apenas um quarto da do Sol.

no Hawaii, e com o novo espectrógrafo Carnegie Planet Finder, instalado no telescópio Magellan II,

Página 90


EXOPLANETAS

Volume 2 Edição 2

no Chile. A análise destas observações permitiu à equipa identificar claramente o sinal do GJ667Cb e, inesperadamente, um outro sinal mais débil devido a um planeta mais exterior, com um período orbital de 28.2 dias e uma massa mínima de 4.5 vezes a massa da Terra. À distância a que orbita a estrela, o GJ667Cc recebe cerca de 90% da quantidade de luz que a Terra recebe do Sol. No entanto, uma vez que a maior parte da radiação emitida pela anã vermelha se situa na zona do infravermelho, o planeta deve O sistema de GJ667C, com o novo planeta GJ667Cc na zona habitável da estrela. O plaabsorver a energia de forma

neta “d” não está ainda confirmado. Crédito: Carnegie Institution for Science

mais eficiente do que a Terra o faz com a luz solar. No cômputo geral, a quantidade de radiação absorvida pelo planeta deverá ser semelhante à absorvida pela Terra permitindo possivelmente a existência de água no estado líquido. De facto, o GJ667Cc situa-se na zona habitável da estrela hospedeira. Para além do GJ667Cc, o sistema poderá ainda ter mais uma Super-Terra e um gigante de gás, ambos em órbitas mais exteriores. A confirmação destas hipóteses carece no entanto de mais observações. A relevância desta descoberta, numa altura em que somos inundados com descobertas da missão Kepler, reside na proximidade do sistema, que é um vizinho próximo do Sol. Os planetas detectados pela missão Kepler situam-se a centenas ou milhares de anos-luz de distância e têm uma Página 91

importância fundamentalmente estatística, contribuindo para percebermos melhor que tipo de planetas e sistemas planetários existem na nossa galáxia. Este conhecimento será depois utilizado no planeamento, essencialmente na escolha de alvos, de missões futuras que irão tentar observar directamente planetas em torno de estrelas na vizinhança do Sol. Estrelas como as do sistema GJ667. A descoberta será publicada na revista Astrophysical Journal Letters. Podem ver a notícia original aqui. Luís Lopes


ASTRONÁUTICA

Janeiro 2012

Rússia procura novos cosmonautas Após a agência espacial norte-americana NASA ter levado a cabo uma nova fase de candidaturas para a selecção de um novo grupo de astronautas, também a agência espacial federal russa Roscosmos iniciou um processo semelhante. O processo de candidaturas teve início no dia 27 de Janeiro e os candidatos devem apresentar a sua candidatura no Centro de Treino de Cosmonautas Yuri Gagarin na Cidade das Estrelas perto de Moscovo. O processo de selecção será supervisionado por representantes do centro de treino, da Corporação RKK Energia Serguei Korolev e pelo Instituto de Problemas Médicos e Biológicos. Rui Barbosa

Rússia lançará a Fobos-Grunt 2 em 2018? Segundo Lev

jecto para o lançamento da

Zeleny, Direc-

Fobos-Grunt 2 para Marte no

tor da acade-

ano de 2018. Este ano terá sido

mia do Institu-

escolhido porque representa a

to de Pesqui-

distância mais curta entre os

sas Espaciais

dois planetas e espera-se que

da Rússia, a

até lá a industria espacial russa

agência espa-

tenha assistido a uma melhoria

cial federal

substancial.

russa terá ini-

Rui Barbosa

ciado o pro-

Página 92


ASTRONÁUTICA

Volume 2 Edição 2

China lança novo satélite de navegação A China colocou em órbita o seu 11º satélite de navegação operacional para a rede Compass. O lançamento do satélite Compass-G5, também designado Beidou-11, teve lugar às 1612:04UTC do dia 24 de Fevereiro de 2012 e foi levado a cabo por um foguetão Chang Zheng-3C desde o Complexo de Lançamento LC2 do Centro de Lan-

çamento de Satélites de Xichang, província de Sichuan. O Compass-G5 foi colocado numa órbita de transferência para a órbita geossíncrona e utiliza os seus próprios meios de propulsão para atingir a sua órbita geossíncrona operacional final. Este ano a China prevê ainda lançar cinco novos satélites Compass, sendo um destes o CompassG6 no final do ano e quatro satélites Compass-M que serão lançados em pares. O Compass-M3 e Compass-M4 deverão ser lançados em Abril ou Maio, enquanto que o Compass-M2 e CompassM5 serão lançados provavelmente em Junho ou Julho. O lançamento dos Compass-M será feito por foguetão CZ-3B Chang Zheng-3B. Rui Barbosa

MUOS-1 em órbita Um satélite que irá melhorar as comunicações móveis da Marinha dos Estados Unidos foi colocado em órbita no dia 24 de Fevereiro de 2012. Lançado pelo foguetão Atlas-V/551 (AV030) às 2215:00,219UTC, o satélite MUOSPágina 93

1 (Mobile User Objective System) irá proporcionar serviços

de 3G, dados e voz às tropas em serviço. O lançamento teve lugar desde o Complexo SLC-41 do Cabo Canaveral AFS. Imagem: Pat Corkery / ULA Rui Barbosa


Janeiro 2012

ASTRONÁUTICA

Radiação espacial condenou a Fobos-Grunt A agência espacial federal russa Roscosmos anunciou os resultados da comissão de inquérito que investigou as possíveis causas para o triste final da missão Fobos-Grunt. Segundo os resultados da comissão, o sistema de computadores da sonda foi afectado por partículas espaciais carregadas que levaram ao «reboot» do sistema de forma espontânea. Após esta situação, a sonda ter-se-á colocado num modo de segurança. Apesar de indicar que não existe maneira de regular o impacto da radiação espacial, os fabricantes da sonda deveriam ter tomado em consideração a influência da radiação espacial antes da missão. Anatoly Popovkin, dirigente máximo da Roscosmos, também referiu que a falha se ficou a dever aos maus circuitos electrónicos fabricados fora da Rússia que, referiu, eram distintos dos que eram utilizados no estágio de propulsão derivado do estágio Fregat. A comissão governamental pôs de parte a ideia de qualquer influência externa no destino da Fobus-Grunt. Lançada a 8 de Novembro de 2011 desde o Cosmódromo de Baikonur e transportando a sonda chinesa YG-1 Yinghuo-1, a Fobos-Grunt reentrou na atmosfera terrestre a 15 de Janeiro de 2012. Página 94

Imagem: Roscosmos Rui Barbosa


ASTRONÁUTICA

Volume 2 Edição 2

Irão lança terceiro satélite O Irão terá levado a cabo o lançamento do seu terceiro satélite, segundo o portal de informação espacial do Boletim Em Órbita. O lançamento terá ocorrido pelas 0004UTC do dia 3 de Fevereiro e terá sido levado a cabo por um foguetão Safir

desde a base de lançamentos de Semnan. Ainda não existe uma confirmação independente do sucesso do lançamento. Rui Barbosa

Irá o Irão lançar um novo satélite? Tendo lançado o satélite Navid-e Elm -o Sanat no passado dia 3 de Fevereiro, o Boletim Em Órbita relata que são crescentes os rumores sobre o próximo lançamento orbital que o Irão poderá levar a cabo brevemente. Segundo o responsável pela Agência Espacial do Irão, o satélite Fajr pode ser lançado Página 95

ainda este mês. Já anteriormente o Ministro da Defesa Iraniano havia indicado a possibilidade de o Irão levar a cabo o lançamento do primeiro de uma série de satélites Fajr. Rumores mais recentes apontam para um lançamento a ter lugar no dia 11 de Fevereiro com o satélite a ser colocado em órbita por um foguetão Safir (Safir-e-Fajr). Rui Barbosa

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Janeiro 2012

ASTRONÁUTICA

Vega, a nova estrela da Arianespace O novo foguetão europeu Vega teve hoje o seu voo inaugural sendo lançado desde o CSG Kourou, na Guiana Francesa. Com o Vega, a Arianespace preenche um nicho de mercado que não se encontrava coberto pelos lançadores Ariane-5ECA e 14A14 Soyuz-2. O lançamento do Vega teve lugar às 1000UTC e foi levado a cabo desde a denominada ZLV (Zone de Lancement Vega), a antiga plataforma de lançamento ELA-1 utilizada pelo foguetão Ariane-1. Este voo de qualificação foi dirigido pela ESA antes da passagem do lançador para a Arianespace. O desenvolvimento do foguetão Vega (Vettore Europeo di Generazione Avanzata) teve as suas origens no princípio dos anos 90 do Século XX, quando foram levados a cabo estudos para investigar a possibilidade de complementar a família de lançadores Ariane com um veículo lançador de pequena carga utilizando a tecnologia de combustíveis sólidos do Ariane. O lançador começou como um conceito nacional italiano. Em 1988 a empresa BPD Difesa y Spazio propôs um veículo à agência espacial italiana ASI para substituir o reformado foguetão Scout de fabrico norte-americano por um novo lançador tendo por base o motor Zéfiro desenvolvido pela empresa a partir dos conhecimentos ganhos no desenvolvimento do Ariane. Após cerca de dez anos de actividades de definição e de consolidação, a agência espacial italiana e a industria italiana propuseram o lançador Veja como um projecto europeu tendo por base no seu próprio knowPágina 96

how em propulsão sólida obtido a partir do desenvolvimento e produção dos propulsores laterais de combustível sólido (PAP) do foguetão Ariane-4 e dos componentes dos propulsores laterais (EAP) do foguetão Ariane-5. Em Abril de 1998 o Conselho da ESA aprovou uma resolução que autorizava as actividades de prédesenvolvimento. Como resultado foi escolhida a presente configuração com o primeiro estágio que também poderia servir como um propulsor lateral melhorado para o Ariane-5. O Programa Vega foi aprovado pela Comissão do Programa Ariane da ESA a 27 e 28 de Novembro de 2000, e o projecto oficialmente iniciado a 15 de Dezembro desse ano quando sete países subscreveram a declaração. Inicialmente o foguetão Vega deveria estar operacional a partir de 2007 desde o Centro Espacial de Guiana, na Guiana Francesa, a partir do complexo de lançamento ELA-1 que foi utilizado pelo foguetão Ariane-1 e posteriormente reabilitado. A empresa ELV S.p.A. está encarregue do desenvolvimento e produção do novo foguetão. A produção do foguetão Vega e a sua capacidade de lançamento são adaptadas de tal forma a permitir pelo menos quatro lançamentos por ano. A produção do foguetão Vega beneficia da reutilização de uma parte já desenvolvida no âmbito de outros programas bem como de novos e avançados subsistemas, componentes e materiais. Graças a esta lógica o alvo de fiabilidade do desenho do lançador foi estabelecido num nível superior de 98% com um nível de confiança de 60%. Tendo em conta os objectivos do desenho e o extensivo


ASTRONÁUTICA

Volume 2 Edição 2

programa de qualificação, prevê-se que a fiabilidade de voo do novo lançador irá satisfazer o mercado comercial.

xel, além de realizar medições de radiação e de micrometeoritos na órbita terrestre baixa. Este é o primeiro satélite da Roménia.

O Vega é um lançador a quatro estágios, sendo os três primeiros (P80FW, Zefiro-Z23 e Zefiro-Z9A) a combustível sólido e o quatro estágio (AVUM) a propolente hipergólico. O seu comprimento é de 30,1 metros, diâmetro de 3 metros e massa total no lançamento é de 136.700 kg. A sua carenagem de 2,6 metros de diâmetro pode acomodar uma única ou várias cargas.

O Magyar Satelite (MaSat-1) foi desenvolvido pela Universidade de Budapeste para Tecnologia e Economia. A sua missão é a de demonstrar um sistema de condicionamento de energia, um transreceptor e um sistema de tratamento de dados a bordo. É o primeiro satélite da Hungria. O PW-Sat 1 foi desenvolvido pela Universidade de Varsóvia e irá abrir uma vela solar como um dispositivo para aumentar o atrito para acelerar a remoção de picossatélites da órbita terrestre no final das suas vidas úteis. É o primeiro satélite da Polónia.

Nesta missão foram colocados em órbita nove satélites: o LARES (Laser Relativity Satellite) é uma esfera de tungsténio com um diâmetro de 376 mm e uma massa de 400 kg. Construído pela Carlo Gavazzi Space, irá tentar explicar a precessão das órbitas dos corpos em torno de grande massas em rotação, tal como a Terra. ALMASat-1 (Alma Mater Satellite) é um microssatélite de demonstração com uma massa de 12,5 kg que foi desenvolvido e construído pela Universidade de Bolonha. É um cubo de 30 cm de aresta com uma estrutura modular que pode ser utilizado para várias demonstrações tecnológicas ou para missões de observações da Terra. Nesta missão o principal objectivo é o de testar a sua performance. A bordo do Vega seguiram sete picossatélites com uma massa de 1,0 kg. O picossatélite e-St@r foi desenvolvido pelo Instituto Politécnico de Turin e irá testar a determinação activa e subsistema de controlo, bem como um conjunto de componentes comerciais e materiais. O romeno Goliat foi desenvolvido pela Universidade de Bucareste e irá levar a cabo a obtenção de imagens utilizando uma câmara de 3 megapiPágina 97

O Robusta (Radiation On Bipolar for University Satellite Test Application) foi desenvolvido pela Universidade de Montpellier e irá estudar os efeitos da radiação nos componentes electrónicos baseados em componentes bipolares para comparação com os seus próprios modelos de degradação. O UniCubeSat GG foi desenvolvido pelo grupo de astrodinâmica GAUSS da Universidade de Roma ‘La Sapienza’. Irá abrir dois mastros para demonstrar a estabilização por gradiente de gravidade num picossatélite. Cada mastro transporta um painel solar para geração de energia eléctrica. Finalmente, o satélite Xatcobeo foi desenvolvido pela Universidade de Vigo e irá testar um sistema de rádio reconfigurável e um sistema de medição da ionização, testando também um sistema de abertura de painéis solares. Imagens: ESA Rui Barbosa


Janeiro 2012

ASTRONÁUTICA

Proton-M lança SES-4

Após dois adiamentos devido a problemas técnicos com o foguetão Proton-M/Briz-M, foi lançado às 1936:37UTC do dia 14 de Fevereiro de 2012 o satélite de comunicações luxemburguês SES-4. O lançamento teve lugar desde a Plataforma de Lançamento PU-39 do Complexo de Lançamento LC200 do Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão. Anteriormente designado NSS-14, o SES-4 foi construído pela Space Systems/Loral baseado no modelo FS 1300. No lançamento tinha uma massa de 6.180 kg. Com uma vida útil de 15 anos, o SES-4 é um satélite híbrido Página 98

desenhado especificamente para a sua localização orbital a 338º longitude Este. Os seus repetidores de banda C irão cobrir a zona Leste da Europa e África, com uma cobertura total das Américas bem como uma transmissão global em apoio dos clientes de comunicações móveis e marítimas. Quatro coberturas regionais de banda Ku irão fornecer serviços à Europa, Médio Oriente, África Ocidental, América do Norte e América do Sul. Imagem: Roscosmos Rui Barbosa


Volume 2 Edição 2

ASTRONÁUTICA

Suíços anunciam construção de “aspirador espacial”

“A Agência Espacial Suíça planeia nos próximos anos lançar um satélite que vai limpar lixo no espaço. O projecto é o primeiro esforço para combater activamente um problema que dificulta Página 99

cada vez mais o acesso aos céus. O satélite chama-se Clean Space One (…)” Leiam no Público e no Space.com. Carlos Oliveira


astroPT

Ciência Viva à conversa Um programa de divulgação e promoção da Ciência e Tecnologia numa parceria entre os Centros Ciência Viva do Algarve e a Rádio Universitária do Algarve. Conheça a atividade dos Centros Ciência Viva do Algarve,

locais que fazem a ponte entre os cientistas e o grande público. Todas as semanas haverá conversa com alguém que faz e promove investigação científica e tecnológica e também ficaremos a saber o que de novo há na investigação científica.

Esta semana à conversa com o Professor Carlos Fiolhais (físico, professor universitário e divulgador de ciência). Quinta – 08:15, 12:15, 15:15 Autor: Luís Azevedo Rodrigues Release date: Feb 9, 2012 Podem ouvir a conversa aqui. José Gonçalves

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astroPT magazine, revista mensal da astroPT Textos dos autores, Design: José Gonçalves

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AstroPT Magazine. Edição de janeiro de 2012. Publicação mensal com os posts relevantes do sítio astropt.org

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