Agosto 2021

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Ciência Na Frente

Do Infinitamente Pequeno ao Infinitamente Grande

Agosto de 2021

O que existe dentro de uma estrela de neutrões?

Esta imagem é um exemplo dos pontos quentes que rodam nas superfícies dos pulsares J0030 e J07470 

     As medições do tamanho de duas estrelas de neutrões melhoraram o conhecimento do tipo de matéria exótica que poderá existir nos seus núcleos extremamente densos. Aí, onde as densidades podem atingir aproximadamente o dobro de um núcleo atómico, a matéria pode ser transformada, quebrando os neutrões nos quarks que os constituem ou formando mesmo novas partículas.

     Para examinar esta matéria ultra densa, os astrónomos mediram a massa e o raio das estrelas de neutrões, usando estes valores para calcular como a pressão se altera com a densidade (uma relação conhecida como a equação de estado), e depois compararam estes resultados com as predições dos físicos nucleares.

     Contudo, é complicado medir o seu tamanho. A gravidade das estrelas de neutrões é tão extrema, que dobra a luz que sai da sua superfície como um espelho das casas de diversão, tornando os objetos maiores do que eles são na realidade. Anna Watts (Universidade de Amesterdão) e Cole Miller (Universidade de Maryland, College Park) lideraram duas equipas independentes usando o telescópio Neutron star Interior Composition Explorer  (NICER), a bordo da Estação Espacial Internacional, para verem através deste efeito de luz distorcida.

     Ao analisarem alterações do brilho tão pequenas como 100 nanossegundos, as equipas de Watts e Miller detetaram manchas quentes a rodarem nas superfícies de duas estrelas de neutrões, J0030+0451 e J0740+6620, e calcularam o seu verdadeiro tamanho. 

     Com 1,4 vezes a massa do Sol, J0030 quase que tem o peso suficiente para colapsar numa estrela de neutrões; entretanto, as 2,1 massas solares da J0740 tornam-na na mais maciça estrela de neutrões conhecida até agora. "As nossas novas medições da J0740 mostraram-nos  que embora seja quase 50% mais maciça do que a J0030, tem praticamente o mesmo tamanho desta", diz Watts. "Isto desafia alguns dos modelos dos núcleos das estrelas de neutrões, incluindo as versões que têm no seu interior apenas um mar de quarks".

     Para além disso, embora as observações excluam os núcleos de sopa de quarks, também sugerem que a pressão interna é de maior intensidade do que aquilo que se conhecia, o que pode também colocar de fora os núcleos de neutrões simples. Alguns cenários híbridos que incorporem quer neutrões, quer quarks, podem ainda funcionar. Mas também entram em jogo mais partículas exóticas.

     "A nossa esperança mais fervorosa é sermos capazes de, pelo menos, fazermos alguns dos físicos nucleares suarem", diz Miller, "porque estes resultados não são fáceis de encaixarem nos seus modelos."                        

                    

Fonte: Sky & Telescope - agosto 2021, vol. 142, n.º 2, p. 10

Monica Young 

(adaptado)

Uma harpa com milhares de cordas

O modelo tridimensional de uma teia de aranha preparada para ser convertida em música.

    A pequena tecedeira colonial (Cyrtophora citricola) trabalha ativamente. Pouco a pouco, esta aranha trabalhadora tece a sua teia, fazendo aparecer uma grande camada, mantida por duas redes de fios, uma por cima e outra por baixo. O número de malhas é impressionante e parece que vemos uma espécie de tecido fechado, que sob o efeito de tensões, adota uma forma de cúpula ou de funil. Uma presa tocará em breve os fios de sustentação, caindo na camada que sustenta o aracnídeo, preparada para picar com as presas (as quelíceras) a sua futura refeição, que enfaixará conscienciosamente. É necessário fazê-lo depressa, já que nenhum dos fios é pegajoso e por isso não mantêm muito tempo a vítima.

     Esta espécie, com cerca de um centímetro, é frequente em África, na Ásia e na Austrália e tem sido observada, desde há alguns anos, em França, por exemplo na Córsega e na Côte d'Azur, onde foi introduzida de modo acidental. Mas aquela que nos interessa está num laboratório, o de Markus Buehler, que é professor no instituto de tecnologia de Massachusetts. Esta teceu a sua teia sob os feixes de um laser que a digitalizou em duas dimensões, durante a sua construção! Depois, um algoritmo ficou encarregado de juntar toda essa informação num modelo tridimensional da teia, à medida que ela era tecida. Qual a razão para se fazer isto? As mesmas foram apresentadas em 12 de abril durante uma conferência organizada pela Sociedade Americana de Química (ACS).

     O projeto, feito em colaboração com o artista argentino Tomás Saraceno, que possui muitos trabalhos inspirados em aranhas, e a doutoranda Isabelle Su, consiste em cada uma das etapas, transformar em música a teia da tecedeira colonial, com o objetivo de melhor compreender a sua construção. A reconstituição informática permite atribuir frequências sonoras aos fios  em função da sua tensão, criando assim as notas que se podem agrupar em melodias que espelham a estrutura da teia. Por outras palavras, fabrica-se uma espécie de harpa aracnídea! Para lá da ideia artística, este projeto tem outras finalidades.

     Em primeiro lugar, ele permite a possibilidade de explorar de forma sonora, a dinâmica de tecelagem da teia. Esta é uma nova abordagem que pode ser usada pelos etólogos. Para melhor penetrar no universo das aranhas, um ambiente em realidade virtual foi também concebido, onde se misturam informações visuais e musicais que, ao se complementarem, ajudam a  compreender melhor a estrutura da teia.

     Diz-nos Markus Buehler que ao seguir a edificação da teia, que se faz sem qualquer suporte anterior, será útil para conceber novas impressões 3D, que funcionem à maneira das aranhas.

     Por último, o físico imagina que poderá mesmo conversar com o animal. De facto, não possuindo uma boa visão, este vive num mundo de vibrações. A equipa do projeto gravou assim as vibrações produzidas durante as diferentes atividades, como quando comunica com as suas congéneres (esta espécie é efetivamente semi-social, várias aranhas podem edificar teias conectadas entre elas) ou atrai um parceiro sexual. O objetivo seria emitir sinais e ritmos através da teia, na esperança de obter uma resposta, um modo de comunicar com a tecedeira... Seria muito prático, já que poderíamos dizer à aranha para não nos morder!   

Se quiserem ouvir a música das aranhas a construírem as suas teias cliquem aqui: 

Spider Variations by Markus J. Buehler (soundcloud.com)                              

Fonte: Pour La Science - agosto 2021, n.º 526, p. 86

Loïc Mangin, 

(adaptado)

O que posso observar no céu de agosto?

2 - Lua no apogeu a 404 410 Km da Terra - 08:35

9 - Lua a 4ºN de Marte - 02:00

11 - Lua a 4ºN de Vénus - 08:00

12 - Atividade máxima das Perseidas entre as 19h e as 22h, 100/hora, (visibilidade de 17/07 a 24/08)

17 - Lua no perigeu a 369 124 Km da Terra  - 10:16

19 - Mercúrio a 0,08º de Marte - 05:00

20 - Lua a 4ºS de Saturno - 23:00

22 - Lua a 4ºS de Saturno - 06:00

30 - Lua no apogeu a 404 100 Km da Terra - 03:22

Céu visível às 05:30 horas do dia 1 de agosto em Lisboa mostrando os planetas Júpiter e Saturno.

Céu visível às 22:30 horas do dia 15 de agosto em Lisboa mostrando os planetas Júpiter e Saturno.

Fases da Lua em agosto

08 - às 13h 50min - nova

15 - às 15h 20min - crescente

22 - às 12h 02min - cheia

30 - às 07h 13min - minguante

Planetas visíveis a olho nu em agosto

MERCÚRIO - Será visível, de tarde, por volta do instante do fim do crepúsculo civil, a partir de 10 agosto, na constelação de Caranguejo. 

VÉNUS - Durante o mês de agosto surge como estrela da tarde, entre a constelação de Leão e Virgem.

MARTE - Pode ser visto na constelação de Leão durante quase todo este mês. Nos finais de agosto não poderá ser observado por se encontrar demasiado próximo do Sol.

JÚPITER - Pode ser visto na constelação de Capricórnio, podendo ser visto quase toda a noite.

SATURNO - Pode ser visto durante toda a noite, na constelação de Capricórnio.

Fonte: Observatório Astronómico de Lisboa 

Visibilidade da Estação Espacial Internacional

(para localizações aproximadas de 41.1756ºN, 8.5493ºW)

Data	Magnitude	Início			Ponto mais alto			Fim			Tipo da passagem
	(mag)	Hora	Alt.	Az.	Hora	Alt.	Az.	Hora	Alt.	Az.
1-8	-3,5	21:25:34	10°	NO	21:28:56	65°	NNE	21:32:14	10°	ESE	visível
1-8	-1,4	23:03:25	10°	O	23:05:12	15°	SO	23:05:12	15°	SO	visível
2-8	-2,1	22:15:27	10°	ONO	22:18:16	25°	SO	22:19:47	18°	S	visível
3-8	-2,8	21:27:52	10°	ONO	21:31:06	42°	SO	21:34:17	10°	SSE	visível
5-8	-1,1	21:31:07	10°	O	21:33:04	15°	SO	21:34:59	10°	SSO	visível

 

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 início, 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

O que são estrelas de neutrões?

(Quando necessário, para ativar as legendas automáticas proceder do seguinte modo: no canto inferior direito clicar no símbolo "roda dentada"; abrem-se as Definições; clicar aí e escolher Legendas; depois clicar em Traduzir Automaticamente; finalmente escolher Português na lista.)

Imagem do Mês

Plutão

        Plutão é mais colorido do que podemos ver. Imagens de alta resolução do planeta anão mais famoso do nosso Sistema Solar, tiradas pela nave New Horizons durante o seu voo em julho de 2015, foram combinadas digitalmente para dar uma visão de cores melhoradas deste mundo antigo ostentando uma superfície inesperadamente jovem. A imagem colorida melhorada em destaque não é apenas esteticamente bonita, mas cientificamente útil, tornando as regiões superficiais, com diferentes composições químicas, visualmente distintas. Por exemplo, o Tombaugh Regio, em forma de coração claro no lado inferior direito, é mostrado aqui como dividindo em duas regiões, que são geologicamente diferentes, com o área mais à esquerda, Sputnik Planitia, parecendo extraordinariamente suave. Depois de Plutão, a New Horizons continuou, passando pelo asteroide Arrokoth em 2019 e está com velocidade suficiente para sair do nosso Sistema Solar.

Fonte: www.nasa.gov

Livro do Mês

     A partir deste ano vamos iniciar uma nova secção, a do livro do mês. Aqui serão apresentados livros, preferencialmente, de ensaios científicos, sociais, filosóficos, esperando que motivem os nossos "bloggers" a descobri-los.

     

Sinopse

     A grandiosa viagem da vida, desde o seu aparecimento na Terra até hoje, contada por um dos seus maiores conhecedores.

     Há cerca de 4 milhões de anos a vida apareceu na Terra. Qual é a história da sua evolução? Seria inevitável a vida? E a espécie humana? Teria existido outro ser inteligente, se os humanos não  tivessem surgido? Que padrões utiliza o mecanismo evolutivo? A evolução avançara como uma seta, para diante? A partir de perguntas como estas, e das diversas respostas científicas que lhes têm sido dadas ao logo dos anos, o autor traça uma verdadeira história da vida que culmina na mais antiga interrogação sobre o significado da humanidade: porque estamos aqui?   

Sobre o autor:

Juan Luis Arsuaga Ferreras (n. - 1954, Madrid, Espanha) é licenciado e doutor em Ciências Biológicas pela Universidade Complutense de Madrid e catedrático de Paleontologia na mesma universidade. Em 8 de abril de 1993 foi capa da revista Nature pelo artigo sobre a descoberta, em 1992,  do crânio humano mais completo do registo fóssil da humanidade: o crânio número 5, que é o crânio do Homo beidelbergensis. Membro da Equipa de Investigação dos Jazigos Pleistocénicos da Sierra de Atapuerca (Burgos, Espanha) desde1982, sob a direção de Emiliano Aguirre Enríquez, é desde 1991 codiretor, com José María Bermúdez de Castro e Eudald Carbonell de Castro, da equipa que foi galardoada com o Prémio Príncipe de Astúrias de Investigação Científica e Técnica de 1997 e com o Prémio Castilla y León de Ciências Sociais e Humanidades de 1997. Em 23 de julho de 2008 recebeu o Prémio Antonio de Sancha, outorgado pela Associação de Editores de Madrid, pela sua defesa da cultura por meio da divulgação científica. As descobertas de Atapuerca revelaram novos dados sobre os primeiros humanos que habitaram na Europa. É diretor do Museu da Evolução Humana de Burgos, membro da Academia Nacional de Ciências dos EUA e conferencista nas universidades de Londres, Cambridge, Zurique, Roma, Arizona, Filadélfia, Berkeley, Nova Iorque e Telavive.