Julho 2020

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Ciência Na Frente

Do Infinitamente Pequeno ao Infinitamente Grande

Julho de 2020

Estamos em estado de alerta.

O vírus ainda anda por aí e não há vacina... ainda. 

Não descuidem a distanciamento social, a lavagem das mãos e o uso de máscara em locais públicos fechados. 

Estaremos a dar um novo passo na assimetria matéria-antimatéria?

Imagem do interior da cuba do detetor de neutrinos Super-Kamiokande utilizado na experiência T2K

     Porque é que o Universo tem alguma coisa em vez do nada? Sob este tipo de reflexões filosóficas, esta questão também incomoda os cosmólogos desde há décadas. O modelo do Big Bang, que descreve o nascimento do Universo e a sua evolução, não consegue explicar porque é que o mundo é feito de matéria e não de antimatéria, ou mesmo de nada. Entre todas as pistas exploradas para tentar encontrar uma resposta, a chave talvez se esconda nas diferenças entre os neutrinos e os seus

     Um ponto particularmente surpreendente do modelo do Big Bang é que nos primeiros instantes do Universo, ter-se-á formado 50% da matéria e 50% da antimatéria, em proporções exatamente iguais. Mas então onde se esconde a antimatéria?  Provavelmente desapareceu. Com efeito, quando uma partícula e a sua antipartícula se encontram, aniquilam-se emitindo fotões. Mas no Universo primordial, este encontro «explosivo» devia ter levado à aniquilação completa de toda a matéria e antimatéria do cosmos. O Universo deveria possuir unicamente fotões, as partículas da luz, o que teria sido muito menos interessante.

     A aniquilação primordial aconteceu na realidade. Os cosmólogos constataram que a densidade média de partículas de matéria no Universo é dez vezes menos do que a dos fotões. Esta diferença é provavelmente o traço residual da destruição maciça do Universo primordial. Mas esta realidade sugere também que um pequeno excesso de matéria escapou ao cataclismo e constitui atualmente o mundo que nos envolve. Fica por explicar porque é que houve um excesso de matéria...

     Para responder a esta questão, o físico russo Andrei Sakharov mostrou, em 1967, que o mecanismo capaz de criar uma tal assimetria entre a matéria e a antimatéria deveria incluir três ingredientes essenciais. Um deles implica que as partículas e as antipartículas não sigam as mesmas regras e violem aquilo que se chama a «simetria CP» (CP para «carga-paridade»). O modelo standard da física das partículas integra violações desta simetria, mas elas são demasiado fracas para explicarem o conteúdo atual do Universo.

     A resposta poderá vir dos neutrinos, as partículas estranhas que existem em três tipos e que são capazes de «oscilar»: eles passam espontaneamente de um tipo de neutrino para outro. A experiência

     

Fonte: julho 2020, n.º 513, p. 8  

Sean Bailly, (adaptado)

     

A cocaína manipula epigeneticamente o cérebro

A dopamina é um neurotransmissor notoriamente implicado nos circuitos de recompensa. Um novo estudo mostrou o seu papel epigenético nos neurónios. 

       Porque é que o risco de recaída persiste durante tanto tempo após o desmame da cocaína? Ashley Lepack e a sua equipa, do hospital do Monte Sinai, em Nova Iorque, e da Universidade do Estado de Nova Iorque, em Búfalo, dão uma resposta: acabam de demonstrar que nos ratos que foram ensinados a autoadministrar cocaína, seguido de um período de abstinência, leva a modificações epigenéticas no interior dos neurónios que produzem a dopamina.

     A cocaína é conhecida por aumentar a neurotransmissão da dopamina nas zonas cerebrais da recompensa. Esta droga bloqueia as bombas de recaptura da dopamina na superfície dos neurónios. O neurotransmissor acumula-se no meio extracelular (na sinapse), e é este excesso de dopamina, na sinapse, que amplifica o seu efeito e produz a euforia associada ao uso da cocaína.

     Durante o desmame, a dopamina desempenhará um outro papel totalmente inesperado. No interior dos neurónios ela fixa-se maciçamente nalgumas histonas, que são proteínas à volta das quais se enrola o ADN e que permitem a sua compactação no interior do núcleo celular. Ao ligarem-se às histonas, algumas moléculas são conhecidas por modularem a compactação do ADN e agirem sobre outras funções das histonas, o que vai influenciar a expressão dos genes. A isto chama-se «modificação epigenética». O estudo revela que a dopamina terá esse tipo de influência epigenética.

     Os ratos que foram treinados a se autoadministrarem com cocaína e, depois, lhes foi retirada, apresentam menos histonas «dopaminiladas» nos neurónios produtores de dopamina do que os ratos controlados. Entretanto, após trinta dias de desmame, a proporção destas histonas ultrapassou a dos ratos controlados e perturbou a expressão dos genes nos neurónios em causa.

     Ao reduzir a proporção de histonas dopaminiladas durante  o desmame, os investigadores identificaram esses genes. Alguns deles regulam a capacidade dos neurónios de comunicarem entre eles, outros estão implicados no vício da droga. Por outro lado, o modelo animal sugere que a modificação epigenética aumenta a libertação de dopamina nas sinapses. Um comportamento ativo na procura de droga parece também diretamente ligado a esta modificação epigenética, já que é fortemente reduzido quando a proporção de histonas dopaminiladas é reduzida.

     Esta cascata de acontecimentos ligada ao desmame, pelo contrário, não se produziu nos ratos que tiveram um acesso passivo à cocaína. «Suprimir a cocaína, qualquer que seja o modo de administração inicial, deveria ter a mesma consequência, mas parece que não é isso que acontece. A regulação do fenómeno promete ser complexo», realça Jean-Antoine Girault, do instituto de Fer, em Moulin (Inserm e Sorbonne Université). Com efeito, ainda faltam ser esclarecidas numerosas questões sobre os mecanismos em jogo. Nomeadamente, a mesma equipa descobriu um processo similar com outro neurotransmissor, a serotonina. Seria interessante saber se essas modificações epigenéticas pelos neurotransmissores serão apenas pontuais ou se revelam um mecanismo muito mais generalizado de regulação da expressão genética e da função celular.     

         

Fonte: julho 2020, n.º 513, p. 12  

Noëlle Guillon (adaptado)

O que posso observar no céu de julho?

2 - Terra no afélio a 152 milhões e 83 mil quilómetros do Sol - 13:00

5 - Eclipse lunar penumbral - 05:44

5 - Lua a 1,9ºS de Júpiter - 23:00

11 - Lua a 2ºS de Marte - 21:00 

12 - Lua no apogeu a 404 200 Km da Terra - 20:27

19 - Lua a 4ºN de Mercúrio - 05:00

25 - Lua no perigeu a 368 361 Km da Terra - 06:02
29 - Pico da chuva de meteoros de Delta Aquáridas do Sul

Céu visível às 22:30 horas do dia 1 de julho em Lisboa mostrando os planetas Júpiter e Saturno.

Céu visível às 05:30 horas do dia 15 de julho em Lisboa mostrando todos os planetas visíveis a olho nu: Mercúrio, Vénus, Marte, Júpiter e Saturno.

Fases da Lua em julho

20 - às 18h 33min - nova

27 - às 13h 32min - crescente

05 - 05h 44min - cheia 

  13 - às 00h 29min - minguante

Planetas visíveis a olho nu em junho 

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 manhã, por volta do começo do crepúsculo civil, a partir de 10 de julho. 

VÉNUS - Pode ser visto como a estrela da manhã na constelação de Touro.

MARTE - Pode ser visto na constelação da Baleia no início deste mês e no final do mesmo volta para a constelação de Peixes. 

JÚPITER - Pode ser visto durante toda a noite na constelação de Sagitário. 

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

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.
30-7	-3,6	22:32:49	10°	NO	22:36:10	64°	NNE	22:37:06	42°	E	visível
31-7	-2,8	21:45:18	10°	NO	21:48:31	40°	NNE	21:51:13	13°	E	visível
31-7	-1,7	23:22:22	10°	ONO	23:24:09	21°	OSO	23:24:09	21°	OSO	visível
1-8	-3,1	22:34:29	10°	ONO	22:37:42	43°	SO	22:38:19	38°	S	visível
2-8	-3,7	21:46:47	10°	ONO	21:50:09	76°	SO	21:52:32	18°	SE	visível
3-8	-1,4	22:36:57	10°	O	22:38:57	15°	SO	22:39:45	14°	SSO	visível
4-8	-2,0	21:48:39	10°	ONO	21:51:29	25°	SO	21:54:06	11°	S	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: 

Vídeo do Mês

O que é a antimatéria?


(Quando necessário, para ativar as legendas automáticas proceder do seguinte modo: no canto inferior direito clicar no símbolo "

Imagem do Mês

A brilhante nebulosa planetária NGC 7027 vista a partir do Hubble

         O que terá criado esta nebulosa planetária tão pouco comum? A NGC 7027 é uma das mais pequenas e brilhantes nebulosas planetárias conhecidas e com uma das formas mais incomuns. Dada a sua taxa de expansão, a NGC 7027 começou a expandir-se, tal como é vista a partir da Terra, há cerca de 600 anos. Na maior parte da sua história, a nebulosa planetária expulsou camadas, como se vê em azul na imagem. Atualmente, no entanto, por razões desconhecidas, começou a ejetar gás e poeiras (cor vermelha) em direções específicas, que criaram um novo padrão que parece ter quatro cantos. Estas camadas e padrões foram mapeados com um detalhe espantoso pelas imagens recentes do Wide Field Camera 3 a bordo do Telescópio Espacial Hubble. É desconhecido o que existe no centro da nebulosa, havendo uma hipótese que defende um sistema estelar binário fechado, onde uma estrela lança gás num disco errático que orbita uma outra estrela. A NGC 7027, que se encontra a 3000 anos-luz de distância da Terra, foi descoberta pela primeira vez em 1878 e pode ser vista com um telescópio amador, na direção da constelação do Cisne. 
Fonte: www.nasa.gov