agosto 2015











Ciência Na Frente

Do Infinitamente Pequeno ao Infinitamente Grande


A missão Kepler da NASA descobriu um primo da Terra maior e mais velho




Esta imagem compara a Terra (à esquerda) com o novo planeta, chamado Kepler 452-b, que é cerca de 60% maior do que o nosso planeta

     A missão Kepler da NASA confirmou o primeiro planeta do tamanho da Terra e situado na chamada "zona habitável" duma estrela semelhante ao Sol. Esta descoberta e a apresentação de 11 novos candidatos a planetas, situados na zona habitável, é mais um marco na jornada para encontrar uma outra "Terra". 
    O recém-descoberto Kepler 452-b é o menor planeta até hoje descoberto numa órbita da zona habitável - a área à volta de uma estrela onde a água em estado líquido pode acumular-se num planeta - com uma estrela do tipo G2, como o nosso sol. A confirmação de Kepler 452-b aumenta o número total de exoplanetas confirmados para 1030.
    "No 20º aniversário da descoberta que provou que existiam outros planetas à volta de outros sóis, a sonda Kepler descobriu um planeta e uma estrela que se parecem imenso com a Terra e o Sol.", afirmou John Grunsfeld, administrador associado do Diretório da Missão Ciência, na sede da agência em Washington. "Este resultado emocionante leva-nos a dar um passo maior na procura de uma Terra 2.0." Kepler 452-b tem um diâmetro 60 por cento maior do que a Terra e é considerado uma super Terra. Embora a sua massa e composição ainda não estejam determinadas, pesquisas anteriores sugerem que planetas do tamanho da Kepler 452-b têm muitas probabilidades de serem rochosos.
    Destacam-se 12 novos candidatos a planetas a partir do sétimo catálogo Kepler de candidatos a planetas e que têm um tamanho duas vezes menor do que a Terra, encontrando-se  as suas  órbitas na zona habitável das estrelas.
    Enquanto Kepler 452-b é maior que a Terra, a sua órbita, com 385 dias, é apenas 5% mais longa. O planeta está 5% mais afastado da sua estrela-mãe do que a Terra está do Sol. Kepler 452-b tem 6 mil milhões de anos, sendo assim 1500 milhões de anos mais velho do que o nosso Sol. Tem a mesma temperatura da Terra, é 20 por cento mais brilhante do que ela e tem um diâmetro 10% maior.
    "Podemos pensar em Kepler 452-b como um primo mais velho e maior do que a Terra, oferecendo uma oportunidade para entender e refletir sobre a evolução do ambiente no no nosso planeta", disse Jon Jenkins, chefe da análise de dados da Kepler, do Centro da NASA Ames Research, em Moffett Field, Califórnia e que liderou a equipa que descobriu Kepler 452-b. "É inspirador considerar que este planeta passou 6000 mil milhões de anos na zona habitável da sua estrela, mais tempo do que a Terra. Isso é uma oportunidade fundamental para a vida surgir, se existirem todos os ingredientes e as condições necessárias para vida nesse planeta."
    Para ajudar a confirmar os resultados e melhor determinar as propriedades do sistema Kepler-452, a equipa efetuou observações terrestres na Universidade do Texas, no Observatório McDonald, em Austin, no Observatório Fred Lawrence Whipple, no Mt. Hopkins, no Arizona, e no Observatório W. M.  Keck, no topo do Mauna Kea, no Havai. Estas medidas foram fundamentais para os investigadores confirmarem a natureza planetária de Kepler 452-b, para aperfeiçoar o tamanho e o brilho da sua estrela-mãe e para confirmar o tamanho do planeta e a sua órbita.
    O sistema Kepler-452 está localizado a 1400 anos-luz de distância, na constelação do Cisne. 
    Para além de confirmar Kepler 452-b, a equipa Kepler aumentou o número de novos candidatos a exoplanetas para 521, a partir da análise das observações realizadas entre maio de 2009 e maio de 2013, elevando o número de candidatos a planetas detetados pela missão Kepler para 4696. Estes candidatos necessitam de observações e análises para se verificar se são na realidade planetas.
    Doze dos novos planetas candidatos têm diâmetros entre uma a duas vezes o da Terra e órbitas na zona habitável da sua estrela. Destes, nove orbitam estrelas que são similares ao nosso Sol, quer em tamanho, quer em temperatura.
    "Temos sido capazes de automatizar completamente o nosso processo de identificação de candidatos a planetas, o que significa que podemos finalmente avaliar cada sinal de trânsito de um planeta, em todo o conjunto de dados da Kepler, de forma rápida e uniforme", disse Jeff Coughlincientista da Kepler, no Instituto SETI, em Mountain View, na Califórnia e que liderou a análise de um novo catálogo de candidatos a planetas.
               
Fonte: NASA - julho 2015 Michele Johnson (adaptado)  



O quebra-cabeças matemático chamado Candy Crush


     Atualmente, é muito provável que onde quer que nos encontremos, não devemos estar muito longe de alguém que esteja a jogar Candy Crush Saga. É, hoje em dia, o jogo mais popular no Facebook. Já foi descarregado e instalado em telemóveis, tabletes e computadores mais de 500 milhões de vezes. Nas está mal, para um jogo que consiste simplesmente em trocar rebuçados virtuais, para formar cadeias de pelo menos três peças idênticas!
    Grande parte desta atração, dos jogadores de Candy Crush, está ligada à complexidade que se encontra na base deste passatempo aparentemente tão simples. Surpreendentemente, este jogo também é interessante para os investigadores: ele traz uma nova luz sobre uma das questões, em aberto, mais importantes das matemáticas, mas também sobre a segurança dos sistemas informáticos.
    Recentemente foi demonstrado que Candy Crush é, no plano computacional, um quebra-cabeças de difícil resolução. Para essa demonstração recorreu-se a um dos conceitos mais belos e mais importantes da informática: a ideia de redução do problema. Trata-se de transformar um problema num outro, ou, como os informáticos gostam de dizer, reduzir um problema num outro. Essencialmente este conceito resulta da polivalência do código informático. Se o problema inicial é difícil, então o problema ao qual o reduzimos também é, mais ou menos, difícil. Este segundo problema não pode ser mais fácil, pois todo o programa informático que o resolva, resolve também o primeiro. Por outro lado, se podermos provar o inverso, isto é, que o segundo problema pode ser reduzido ao primeiro, então os dois problemas são, de certa forma, de igual dificuldade e demoram o mesmo tempo a serem resolvidos.
    Para os matemáticos, debruçarem-se sobre o Candy Crush, enquanto problema matemático, pode ser tão viciante como para quem o joga.
    Para se poder analisar este jogo temos de recorrer à classe mais célebre dos problemas que apresentam desafios computacionais, os chamados NP (Nondeterministic Polinomial time - tempo polinomial não determinista), o «tempo» refere-se à duração necessária para a resolução do problema.
    Abaixo da classe NP, em termos de complexidade, temos a classe P (que está incluída na classe NP) e que são problemas «fáceis» no plano computacional. Neste caso, o P significa simplesmente «polinomial». A classe P contem problemas tais como ordenar uma lista ou encontrar um item numa base de dados. O tempo que um programa informático eficaz leva a resolver problemas deste tipo é curto, mesmo nos piores casos. 
    Acima do nível NP de complexidade, encontram-se problemas extremamente difíceis no plano computacional. Há mesmo problemas para os quais o modelo de cálculo padrão, aquele que todos os computadores implementam, não é adequado. Para este tipo de problemas não existem programas informáticos em que se tenha a certeza que irão parar de calcular e dar um resultado. É a chamada classe dos problemas irresolúveis. Esta classe inclui questões como saber se um programa informático vai parar ou continuar indefinidamente, aquilo a que os informáticos chamam «o problema da paragem». Alan Turing, «pai» da informática, provou que o problema da paragem é irresolúvel: não existe um programa informático que possa indicar, para qualquer outro programa, se ele vai parar ou não.
    A classe NP situa-se na fronteira  entre o «fácil» e o «difícil». Encontramos nessa classe numerosos problemas que representam um desafio, tais como a organização de viagens para entrega de encomendas, o mapa de serviço de um hospital ou a organização dos horários de uma escola. Verifica-se que ganhar no Candy Crush inscreve-se na classe dos problemas NP.
    Infelizmente, os melhores programas informáticos que dispomos para os problemas NP têm um tempo de execução que aumenta enormemente com o tamanho dos dados do problema. Por exemplo: um programa demora algumas horas a apresentar os percursos ótimos de entrega de encomendas e a mostrar que essa solução é a melhor possível para N=10 camionetas. Mas para N=100 camionetas, o mesmo programa poderá demorar o tempo da idade do Universo! Os melhores programas informáticos atuais demoram um tempo exponencialmente longo para resolver os problemas da classe NP. Não sabemos se existe um algoritmo (anda-se a tentar descobri-lo) que consiga resolver os problemas NP de forma eficaz, num tempo polinomial. Os matemáticos exprimem esta questão resumindo-a: «P é igual a NP?». Este é um dos problemas mais importantes da matemática atual. O Instituto  de Matemática Clay oferece, desde o ano 2000, um prémio de um milhão de dólares a quem o conseguir resolver.
    A ideia referida anteriormente da redução do problema é central para a questão «P=NP?». Se se descobrir um algoritmo capaz de resolver eficazmente um problema NP-difícil, então poder-se-ía resolver eficazmente todos os outros problemas da classe NP. Se isto acontecer, poderemos gerir o tempo das nossas vidas de uma forma muita mais eficaz e tudo seria magnificamente otimizado, desde as entregas das encomendas até aos horários dos voos, passando pela gestão do tempo do pessoal hospitalar e conseguir-se-ía ganhar regularmente ao jogar Candy Crush. Por outro lado, é importante que algumas tarefas se mantenham difíceis, como por exemplo a descodificação das mensagens encriptadas, se quisermos que as palavras-passe e as nossas contas bancárias permaneçam seguras. A complexidade computacional pode ser um benefício e não um flagelo. Pretende-se que permaneçam difíceis a decriptação das mensagens pelos piratas informáticos e, por outro lado, deve-se ser capaz de encripatar essas mensagens facilmente. Este exemplo recorda a definição da classe NP-difícil: problemas em que a solução é fácil de verificar, mas difícil de resolver.
    Os estudos efetuados sobre o Candy Crush têm inspirado um profundo respeito por este passatempo aparentemente sem importância. Contudo, ele oferece uma luz nova sobre uma das questões por resolver mais importantes da matemática atual e as implicações desta questão estendem-se a numerosas aplicações tal como os algoritmos de encriptação utilizados para a segurança das contas bancárias. Assim, poderão explicar estas elevadas questões aos vossos pais, patrões ou superiores hierárquicos, na próxima vez que vos surpreenderem a tentar passar de nível no Candy Crush. Podem sempre dizer que estão a resolver um problema polinomial não-determinístico ou um problema da classe NP!
          
Fonte: Pour la Science - agosto 2015 - n.º 454, pp. 52-57 Toby Walsh (adaptado) 



O que posso observar no céu de agosto?


2 - Lua no perigeu (362 139 Km da Terra) - 11:30
7 - Mercúrio a 0,6ºN de Júpiter - 05:00
9 - Lua a 0,7ºN da Aldebarã - 01:00
11 - Júpiter a 0,4ºN de Régulo - 00:00
13 - Lua a 6ºS de Marte - 06:00
15 - Vénus em conjunção inferior - 20:00
18 - Lua no apogeu (405 848 Km da Terra) - 03:00 
26 - Júpiter em conjunção com o Sol - 23:00
29 - Vénus a 9ºS de Marte - 06:00
30 - Lua no perigeu (358 290 Km da Terra - 16:21 






Fases da Lua em agosto


14 - às 15h 53min - nova

22 - às 20h 31min - crescente

29 - às 19h 35min - cheia

  07 - às 07h 40min - minguante









Planetas visíveis a olho nu em agosto

MERCÚRIO - Poderá ser visto somente próximo do horizonte, a leste, antes do nascimento do Sol ou a oeste, depois do ocaso do Sol. Será visível, de tarde, cerca do instante do fim do crepúsculo civil, durante todo o mês de agosto. Encontra-se na direção Oeste. 

VÉNUS -Pode ser visto como estrela da tarde. Estará em 
conjunção com Mercúrio em 5 de agosto e com Marte a 29 de agosto.

MARTE Na primeira semana de agosto, reaparece de manhã, na constelação de Gémeos e depois move-se para a constelação de Caranguejo em inícios de agosto. Estará em conjunção com Vénus no dia 29 de agosto. 

JÚPITER - Pode ser visto na constelação de Leão, durante mais de metade da noite
. Passará a 0,4º N de Régulo em 10 de agosto. em meados deste mês deixa-se de poder observar por se encontrar muito próximo do Sol. Estará em conjunção com Mercúrio no dia 7 de agosto.

SATURNO Pode ser visto na constelação de Balança durante toda a noite


Fonte: Observatório Astronómico de Lisboa 




(para localizações aproximadas de 41.1756ºN, 8.5493ºW)

DataMagnitudeInícioPonto mais altoFimTipo da passagem
(mag)HoraAlt.Az.HoraAlt.Az.HoraAlt.Az.
1-80,101:03:0610°NO01:03:3412°NNO01:03:3412°NNOvisível
1-8-0,202:43:2115°NE02:43:2115°NE02:44:3210°NEvisível
1-8-2,704:16:1511°NO04:19:1857°NNE04:22:3110°ESEvisível
1-8-1,705:53:2010°O05:55:2716°SO05:57:3010°Svisível
1-8-2,622:31:2710°OSO22:34:3854°NNO22:37:5110°NEvisível
2-8-0,300:09:2810°NO00:11:3816°NNO00:13:3311°NNEvisível
2-8-2,205:03:3026°SSO05:03:3026°SSO05:05:3110°SSEvisível
2-8-3,421:38:2310°SO21:41:3779°SE21:44:5310°NEvisível
2-8-0,623:15:5010°ONO23:18:2321°NNO23:20:5610°NNEvisível
3-80,100:54:0410°NNO00:55:1313°N00:55:1313°Nvisível
3-8-1,222:22:1610°O22:25:1029°NNO22:28:0510°NEvisível
4-8-0,100:00:3910°NO00:02:2414°N00:04:0210°NNEvisível
4-8-2,221:28:5310°OSO21:32:0246°NNO21:35:1210°NEvisível
4-8-0,223:07:0110°NO23:09:0515°NNO23:11:0710°NNEvisível
5-80,100:44:3510°NNO00:45:2213°NNO00:45:2213°NNOvisível
5-8-0,522:13:2010°ONO22:15:4719°NNO22:18:1310°NNEvisível
5-8-0,323:51:2910°NNO23:53:0913°N23:54:0412°NNEvisível
6-8-1,021:19:4310°O21:22:3226°NNO21:25:2110°NEvisível
6-8-0,322:58:0610°NO22:59:4813°N23:01:3010°NNEvisível
7-80,100:34:4710°NNO00:35:2013°NNO00:35:2013°NNOvisível
7-8-0,422:04:2910°NO22:06:2615°N22:08:2210°NNEvisível
7-8-0,523:41:5110°NNO23:43:5115°N23:44:0015°NNEvisível
8-8-0,621:10:4510°ONO21:13:0618°NNO21:15:2510°NNEvisível
8-8-0,422:48:4610°NNO22:50:2913°N22:52:1310°NEvisível
9-80,100:24:5210°NO00:25:1512°NNO00:25:1512°NNOvisível
9-8-0,421:55:2610°NNO21:57:0613°N21:58:4610°NNEvisível
9-8-0,823:31:5810°NNO23:33:5619°N23:33:5619°Nvisível
10-8-0,722:39:0110°NNO22:41:0716°NNE22:42:3712°NEvisível
Como usar esta grelha:


Coluna Data - data da passagem da Estação;
Coluna Brilho/Luminosidade (magnitude) - Luminosidade da Estação (quanto mais negativo for o número maior é o brilho);
Coluna Hora - hora de inicio, do ponto mais alto e do fim da passagem;
Coluna Altitude - altitude medida em graus tendo o horizonte como ponto de partida 0º;
Coluna Azimute - a direção da Estação tendo o Norte geográfico como ponto de partida.

Fonte: http://www.heavens-above.com/




Vídeo do Mês






Alan Turing o "pai" dos computadores


Imagem do Mês


A galáxia do Sombrero fotografada pelo Hubble

    Porque é que a galáxia do Sombrero parece um chapéu? As razões incluem um bojo extraordinariamente grande e prolongado de estrelas no centro do Sombrero e faixas de poeira proeminentes escuras, que aparecem num disco que vemos quase de lado. Milhões de milhões de velhas estrelas fazem com que o brilho difuso do bojo central se prolongue. Uma análise cuidada da protuberância desta fotografia mostra muitos pontos de luz que são realmente aglomerados globulares. Os espetaculares anéis de poeira da M104 abrigam muitas estrelas jovens e brilhantes e mostram intrincados detalhes astronómicos, ainda não compreendidos inteiramente. O centro do Sombrero brilha em todo o espectro eletromagnético e pensa-se que abriga um grande buraco negro. A luz com cinquenta milhões de anos, partindo da galáxia do Sombrero, pode ser vista com um pequeno telescópio na direcção da constelação de Virgo.

Fonte: www.nasa.gov

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