Os planetas e corpos exteriores do nosso sistema solar (vídeo)

Qual o aspecto dos extraterrestres?

O biólogo vencedor do Prémio Pulitzer E.O.Wilson discursa sobre o eventual aspecto físico dos extraterrestres. Este é um dos assuntos que aborda no seu mais recente obra, "The Meaning of Human Existence."

 

Como pensam os extraterrestres?

O físico teórico Michio Kaku (City College, Nova Iorque) fala de como podem pensar, e sobretudo como não podem pensar, os cérebros de eventuais extraterrestres. Este é um dos tópicos do seu último livro, "Future of the Mind" (2014).

 

O que são as constelações?

À primeira vista, o céu nocturno parece caótico, desafiando a imaginação humana. Para impor alguma ordem no caos aparente, a humanidade imaginou as constelações, primeiro como grupos de estrelas que, vistos da Terra, se assemelhavam a figuras de heróis, animais e figuras lendárias.

Mas, ao longo dos tempos, houve evolução nestas visões do cosmos. As estrelas de cada constelação não estão geralmente relacionadas entre si. As constelações são um produto da imaginação humana e ao longo dos tempos, em sucessivas ocasiões desde a pré-história até ao século XVIII, mais constelações foram acrescentadas ou reestruturadas.

Por exemplo, a constelação do Touro (conjunto de estrelas associado a este animal), já era conhecido pelo Homem de Cro-Magnon (há cerca de 30 mil anos como refere um documento da IAU-União Astronómica Internacional.

As constelações do Escorpião e do Leão foram idealizadas por volta de 4000 anos a.C., na Mesopotâmia (actualmente, o Iraque). Houve sucessivos acréscimos de constelações na Idade Média e os Descobrimentos também revelaram novos céus e a necessidade de aí sistematizar mais constelações.

A propósito de reformulações, e porque a Igreja Católica tinha muita força no século XVII, o astrónomo e advogado alemão Julius Schiller publicou em 1627 o seu "Coellum Stellatum Christianum", onde substituiu as figuras pagãs das constelações (que ainda hoje conhecemos) por figuras cristãs

(Os leitores podem ver aqui o céu, temporariamente, cristianizado: http://www.atlascoelestis.com/epi%20schiller%20cellario.htm e também uma versão posterior, de 1661: http://www.atlascoelestis.com/5.htm). Com isto, pretendia cristianizar o céu. Assim, a Cassiopeia passou a ser Maria Madalena, as 12 constelações do Zodíaco foram substituídas pelos 12 apóstolos e até Orion (foto) passou a ser São José.
A antiga constelação do Navio (Argo Navis) foi substituída pela Arca de Noé! Os hemisférios celestes foram ocupados por figuras do Antigo (a norte) e do Novo Testamento (a sul). Obviamente a ideia não pegou entre os astrónomos e tudo ficou como antes.

Os últimos acrescentos de constelações ao céu foram pela mão do astrónomo francês Nicolas Louis de Lacaille (1713-1762), que entre 1750 e 1754 idealizou 14 novas constelações, essencialmente com nomes de instrumentos científicos e artísticos (por exemplo: Microscópio, Retículo, Telescópio, Buril, Compasso, Bússola).

A actual sistematização das constelações, definindo quais delas são internacionalmente aceites e quais os limites ou fronteiras de cada uma, foi o objecto de trabalho do astrónomo belga Eugène Delporte, que a concluiu na sua obra "La Délimitation Scientifique des Constellations" (1930). Tal obra sistematizou o céu, fixando em 88 as constelações internacionalmente aceites pela União Astronómica Internacional (IAU). Na sistematização actual, os nomes lendários mantiveram-se apenas por tradição.

2015 - Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva

Viajar mais rápido que a luz é (fisicamente) possível?

Viajar à velocidade WARP (sistema de propulsão imaginado pelos criadores da série Star Trek), ou seja, mais rápido que a velocidade da luz, será fisicamente possível?

Em 1994, o investigador mexicano Miguel Alcubierre desenvolveu as equações que podem tornar esse tipo de propulsão possível, e nesta conferencia o físico Lawrence Krauss, da Universidade do Arizona, defende o mesmo.

Observatório ibérico confirma detecção de exoplaneta controverso Kepler-91b

Representação artística da estrela gigante vermelha Kepler-91 e do planeta Kepler-91b, quando este está a atravessar o disco da estrela. (Crédito: D. Cabezas)

Uma equipa de investigadores ibéricos, da qual fazem parte os portugueses Nuno Cardoso Santos e Pedro Figueira (IA/CAUP), estima que o Kepler-91b seja o exoplaneta mais próximo de uma estrela gigante alguma vez detectado.

Ao analisar a curva de luz da estrela KIC 8219268, a equipa do satélite Kepler (NASA) usou o método dos trânsitos para detectar um objecto em órbita desta estrela, com um período de apenas 6,25 dias e a uma distância de apenas 2,32 vezes o raio da estrela.

Quase em simultâneo, uma outra equipa analisou os dados do Kepler, e propôs que este objecto estaria a emitir luz, sendo por isso uma estrela companheira. Deste modo, foi posto em causa se o objecto seria um planeta.

Pedro Figueira, investigador do IA/CAUP, diz que "este resultado ilustra o quão difícil é detectar pequenos planetas e como a comunidade está empenhada em encontrar novas maneiras, cada vez mais precisas, de o fazer."

Recorrendo ao método das velocidades radiais, com dados obtidos pelo espectrógrafo CAFE (Calar Alto Fiber-fed Echelle), no Observatório de Calar Alto (Grenada, Andaluzia), a equipa ibérica conseguiu medir a massa em 1,09 vezes a massa de Júpiter.

Com técnicas de astero-sismologia, foi ainda possível determinar que o diâmetro do objecto seria de 1,38 vezes o diâmetro de Júpiter, confirmando assim que o Kepler-91b se tratava, de facto, de um planeta.

Por orbitar tão próximo (o semi-eixo maior da órbita é de apenas 0,073 unidades astronómicas, ou seja, 5,3 vezes mais perto da estrela que Mercúrio está do Sol), a estrela KIC 8219268 chega a ocupar até 10% de todo o céu do Kepler-91b.

O Kepler-91b é ainda o primeiro exoplaneta confirmado recorrendo a dados do Observatório de Calar Alto.

Esta investigação foi publicada no último número de Julho da revista Astronomy & Astrophysics.

Ricardo Cardoso Reis
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O futuro das viagens no espaço: as tecnologias que podem tornar isso possível (vídeo)

As estrelas quentes azuis de Messier 47

Foto:ESO

Esta imagem espectacular do enxame estelar Messier 47 foi obtida com a câmara Wide Field Imager, instalada no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla do ESO, no Chile.

Apesar deste jovem enxame aberto ser dominado por estrelas azuis brilhantes, contém também algumas estrelas gigantes vermelhas contrastantes.

O enxame estelar Messier 47 situa-se a aproximadamente 1.600 anos-luz de distância da Terra, na constelação da Popa (a ré do navio mitológico Argo). Foi observado pela primeira vez alguns anos antes de 1664 pelo astrónomo italiano Giovanni Battista Hodierna e descoberto mais tarde de forma independente por Charles Messier que, aparentemente, não tinha conhecimento da observação feita anteriormente por Hodierna.

Embora seja brilhante e fácil de observar, o Messier 47 é um dos enxames abertos com menos população. São apenas visíveis cerca de 50 estrelas neste enxame, distribuídas numa região com uma dimensão de 12 anos-luz, isto comparado com objectos similares que podem conter milhares de estrelas.

Messier 47 nem sempre foi fácil de identificar. De facto, durante anos foi dado como desaparecido, já que Messier anotou as suas coordenadas de forma errada. O enxame foi posteriormente redescoberto, tendo-lhe sido atribuída outra designação de catálogo - NGC 2422.

A certeza do erro de Messier e a conclusão firme de que Messier 47 e NGC 2422 eram de facto o mesmo objecto apenas foi estabelecida em 1959 pelo astrónomo canadiano T. F. Morris. As cores azuis-esbranquiçadas brilhantes destas estrelas são indicativas da sua temperatura, com estrelas mais quentes apresentando a cor azul e as mais frias a vermelha. Esta relação entre cor, brilho e temperatura pode ser visualizada através da curva de Planck.

No entanto, um estudo mais detalhado das cores das estrelas usando espectroscopia dá muita informação aos astrónomos - incluindo a sua velocidade de rotação e composição química.

Vemos também na imagem algumas estrelas vermelhas brilhantes - tratam-se de estrelas gigantes vermelhas que se encontram numa fase mais avançada das suas curtas vidas do que as estrelas azuis menos massivas. Estas últimas duram portanto mais tempo.

Por mero acaso, o Messier 47 parece estar próximo no céu de outro enxame estelar contrastante - o Messier 46. O Messier 47 encontra-se relativamente perto de nós, a cerca de 1.500 anos-luz, enquanto o Messier 46 se situa a cerca de 5.500 anos-luz de distância e contém muito mais estrelas, pelo menos 500.

Apesar de conter mais estrelas, este enxame apresenta-se significativamente mais ténue devido à maior distância a que se encontra da Terra.

Messier 46 poderia ser considerado o irmão mais velho de Messier 47, com aproximadamente 300 milhões de anos comparado com os 78 milhões de anos de Messier 47. Consequentemente, muitas das estrelas mais massivas e brilhantes de Messier 46 viveram já as suas curtas vidas, não sendo visíveis, e por isso a maioria das estrelas que vivem no seio deste enxame mais velho são mais vermelhas e frias.

Esta imagem de Messier 47 foi criada no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO, uma iniciativa que visa obter imagens de objectos interessantes, intrigantes ou visualmente atractivos, utilizando os telescópios do ESO, para efeitos de educação e divulgação científica. O programa utiliza pouco tempo de observação, combinado com tempo de telescópio inutilizado, de modo a minimizar o impacto nas observações científicas. Todos os dados são também postos à disposição dos astrónomos através do arquivo científico do ESO.

Fonte: ESO

Missão Kepler renasce e descobre uma nova "super Terra"

Imagem artística da super terra HIP 116454 b - Crédito Harvard-Smithsonian CfA 

Depois de ter terminado a sua missão principal, devido a uma avaria em Maio de 2013, a missão espacial Kepler (NASA) ganha agora uma nova vida. A extensão da missão, denominada K2, acabou de provar a sua importância ao detetar o planeta HIP 116454 b, com cerca de 2,5 vezes o tamanho da Terra, através do método dos trânsitos. Os resultados foram aceites para publicação na revista The Astrophysical Journal.

Para garantir a fiabilidade dos dados da K2, outros instrumentos foram usados para repetir a deteção. O satélite canadiano MOST confirmou o trânsito observado pelo Kepler, enquanto o espectrógrafo HARPS-N (Telescopio Nazionale Galileo, Ilhas Canárias), com o método das velocidades radiais, confirmou a natureza planetária do HIP 116454 b, revelando ainda que a sua massa é quase 12 vezes superior à da Terra, o que o coloca na categoria das “super-terras”.

“Este é um importante resultado pois mostra que o satélite Kepler, através da missão K2, continua a poder fazer ciência do mais alto nível. É também mais um planeta rochoso a juntar-se à lista, mas bem maior e mais massivo que a Terra”, considera Pedro Figueira, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e Universidade do Porto.

A missão principal do Kepler exigia a medição muito precisa das variações do brilho das estrelas observadas. Para alcançar este tipo de precisão, o satélite tinha de se manter perfeitamente apontado para as estrelas a observar. No entanto, essa precisão deixou de ser possível em maio do ano passado, quando a segunda das quatro "reaction wheels" avariou.

A missão estendida K2 só foi possível graças à criatividade da equipa. Esta implica que o satélite seja apontado ao longo da linha da eclíptica (a projecção do plano do Sistema Solar no nosso céu), usando a pressão de radiação da nossa estrela para compensar uma das "reaction wheels". Apesar de a precisão ser menor do que antes, é ainda possível caracterizar estrelas brilhantes próximas, e detectar planetas na gama das “Super-Terras”, que não existem no nosso Sistema Solar. 

A estrela HIP 116454 encontra-se a 180 anos-luz de distância, na direcção da constelação Peixes. Com 0,77 vezes o diâmetro do Sol e cerca de 5.400º C à superfície, esta estrela anã laranja é ligeiramente mais pequena e menos quente que o nosso Sol.

O planeta demora apenas 9,1 dias a orbitar a sua estrela, a uma distância de menos de 14 milhões de quilómetros, ou seja, 4,25 vezes mais perto que Mercúrio está do Sol.

Ricardo Cardoso Reis (IA)
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"Íris Científica 2", um livro de António Piedade sobre a ciência, o tempo, o espaço e o Universo

António Piedade 

Foi recentemente publicado o livro "Íris Científica 2". Trata-se de um novo livro de divulgação de ciência, da autoria do bioquímico António Piedade.

O autor baseou-se nas crónicas de ciência que tem escrito para a imprensa e editou-as de modo a se adaptarem ao formato de livro. Parece redundante dizer isto mas o autor começa pelo princípio, isto é, pelo início da formação do Universo e pelo vazio, para logo de seguida falar da matéria e do tempo.

De seguida, dedica uns capítulos à saúde humana, permitindo-nos revisitar temas científicos actuais e que tanto interesse suscitam, disponibilizando interessantes explicações sobre cromossomas, diabetes, bactérias, vírus, reprodução e a estrutura do cérebro.

Outro tema caro ao autor, e que tem destaque neste livro, é a astronomia, assunto que também merece a atenção ao longo de vários capítulos. Aqui, podemos ler sobre a pesquisa de exoplanetas, área de pesquisa em que equipas portuguesas têm dado cartas, investigação espacial e fenómenos astronómicos como as chuvas de estrelas.

Do espaço, o autor retorna à Terra para voltar a falar de biologia e de temas relacionados com estratégias de sobrevivência e de adaptação à natureza: formigas que estreitam relações com acácias, rãs que sobrevivem a temperaturas negativas e o percurso evolutivo dos coelhos europeus.

O livro termina com um final emotivo, com texto de homenagem a Marie Curie e dois textos inspirados em poemas de António Gedeão, pseudónimo do professor Rómulo de Carvalho que foi um homem do conhecimento ligado à divulgação de ciência – no dia do seu aniversário, celebra-se o Dia Nacional da Cultura Científica.

Este é mais do que um livro sobre ciência, é uma obra que é um serviço público, pois António Piedade foi basear-se em artigos científicos, aos quais geralmente apenas os académicos têm acesso, e transformou esse conhecimento em textos compreensíveis para o cidadão comum.

Muitos desses artigos reflectem a pesquisa de ponta que se faz em Portugal e, por isso, está também a divulgar o melhor da investigação nacional. Neste sentido, e apenas a título de exemplo, saliento a pesquisa realizada por Miguel Carneiro do Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos (CIBIO-InBIO), e restante equipa, sobre o processo de domesticação do coelho-bravo e cujos resultados foram publicados em prestigiadas revistas internacionais como a Molecular Biology and Evolution.

Através deste livro, o autor pretende dar continuidade a um projecto que iniciou em 2005, com o primeiro volume de "Íris Científica" e que terá continuidade no futuro, como revela na introdução. Com este, já são quatro os livros de divulgação publicados por António Piedade. Pois, que venham mais.

João Lourenço Monteiro (biólogo e comunicador de Ciência)
© 2014 - Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva

ESO vai construir maior telescópio do mundo no deserto de Atacama, no Chile

Foto: ESO

O Observatório Europeu Austral (ESO, na sigla em inglês) deu luz verde no início do mês de Dezembro para iniciar a construção, no Chile, do chamado Telescópio Europeu Extremamente Grande (E-ELT, na sigla em inglês), o maior aparelho do tipo no mundo.

O E-ELT será "o maior olho do mundo para observar o céu", informou em comunicado o ESO, uma organização que conta com o apoio de 15 países europeus, incluindo Portugal (desde 2000, embora fosse país colaborador desde 1990), além do Brasil.

"A decisão adoptada pelo Conselho significa que podemos começar a construção do telescópio e que dispomos dos recursos necessários para realizar as principais obras de edificação industrial do E-ELT", disse o director-geral do ESO, Tim de Zeeuw, em comunicado.

A construção do E-ELT no deserto chileno do Atacama custará cerca de mil milhões e as primeiras observações são esperadas para 2024.

O telescópio, com 39 metros de diâmetro, ficará na cúpula do Monte Armazones, a 20 km do Monte Paranal, onde já está instalado o Telescópio Muito Grande (VLT), da ESO.

O novo aparelho "permitirá a caracterização inicial de exoplanetas com massa similar à da Terra, o estudo de populações estelares em galáxias próximas e observações ultra-sensíveis do universo profundo", indicou a ESO, que tem sede em Garching, perto de Munique (Alemanha).

Einstein tinha razão: O tempo passa mais devagar num relógio em movimento

Em 1905, Einstein publicou a sua Teoria da Relatividade Restrita. Quase cem anos depois, resultados experimentais continuam a comprovar as suas previsões e a mostrar que Einstein tinha razão.

Físicos alemães verificaram experimentalmente, e com uma precisão sem precedentes, uma das mais espantosas previsões da Teoria da Relatividade Restrita: a da dilatação do tempo, que diz, em termos muito simples, que o tempo avança mais devagar num relógio em movimento em relação ao que acontece num relógio em repouso.

Esta propriedade do tempo foi muito popularizada através do paradoxo dos gémeos, exemplo sugerido pelo próprio Einstein: se um dos gémeos fosse enviado numa nave espacial a uma velocidade próxima da velocidade da luz, quando regressasse à Terra encontraria o seu irmão muito mais velho do que ele. Seria como se o tempo não passasse mais lentamente para quem viaja a velocidades muito grandes.

A experiência que agora confirma esta previsão de Einstein está descrita num artigo publicado recentemente na revista Physical Review Letters (http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.120405), e é o resultado de 15 anos de investigação de um grupo internacional de cientistas que inclui o Prémio Nobel Theodor Hänsch, director do Instituto Max Planck de Optica Quântica, em Garching, na Alemanha.

Para verificar o efeito da dilatação do tempo, os físicos precisaram de comparar como o tempo avança em dois relógios: um parado e outro em movimento. Para este efeito, os investigadores usaram um acelerador de partículas no Centro Helmholtz GSI, em Darmstadt, Alemanha, onde se estudam iões pesados.

Na experiência, os físicos usaram iões de lítio acelerados a um terço da velocidade da luz como relógio em movimento. Tecnologia de última geração, extremamente precisa, permitiu aos investigadores medir as transições de electrões entre diferentes níveis de energia dentro dos iões de lítio em movimento. Essas transições funcionaram como o tic-tac de um relógio em movimento.

Para o relógio em repouso, os cientistas fizeram as mesmas medições mas em iões lítio parados, o que permitiu comparar a velocidade nas transições electrónicas em cada um dos casos. Resultado: as transições electrónicas ocorriam mais lentamente nos iões em movimento.

Estas experiências sobre o efeito da dilatação do tempo não servem só para confirmar as previsões da melhor teoria de que dispomos para descrever a gravidade e o tempo no Universo.

Compreender a dilatação do tempo também tem implicações práticas no nosso dia-a-dia. É que o Sistema de Posicionamento Global, vulgo GPS, funciona com o recurso a medições efectuadas por satélites em órbita da Terra, e o software que calcula em diminutas fracções de segundo, por exemplo, o posicionamento de um carro em movimento na Terra tem de ter em conta o efeito da dilatação do tempo. Se não o fizesse, o resultado que nos seria apresentado pelo nosso equipamento de GPS estaria errado em centenas de metros, o que o tornaria inútil. Este é um exemplo da aplicação da Teoria da Relatividade de Einstein no nosso dia-a-dia.