Olá, meu nome é Igor Zolnerkevic. Sou apaixonado por ciência: me formei em física, mas já quis ser biólogo e geólogo. Amo escrever: já quis ser poeta, romancista e roteirista. Assim, não é de surpreender que eu me realize escrevendo sobre ciência...
Três notícias sobre supernovas na semana que passou. Na primeira, uma nova observação de raios gama corrobora uma velha teoria. Nas outras duas, novas teorias explicam observações antigas, uma em raios X, a outra em luz visível.
As equipes do telescópio espacial Fermi e do telescópio Veritas analisaram raios gama vindos de três galáxias onde a taxa de formação de estrelas é altíssima. Entre as estrelas nascendo, estão algumas gigantes que vivem apenas alguns milhões de anos antes de explodirem como supernovas. As ondas de choque das supernovas aceleram raios cósmicos, que ao colidirem com partículas do meio interestelar emitem os raios gama que os telescópios observaram.
A aceleração por explosões de supernova é uma teoria com quase 20 anos de idade e que explica a energia de vários raios cósmicos que chegam à Terra. Os raios gama observados agora são a primeria evidência de que raios cósmicos de certa energia são acelerados por supernovas.
Para averiguar melhor se a teoria vale mesmo, o próximo passo é medir com cuidado o pico de energia desses raios gama. O pico deve coincidir com a energia em que acontece o processo que cria os raios gama durante as colisões dos raios cósmicos com o meio interestelar. (Leia mais em Wired e Chi vó, non pó).
Estrela de neutrons jovem tem atmosfera de carbono
Saiu na Nature um artigo com uma nova explicação para o mistério dos restos de uma supernova do tipo II que aconteceu há 330 anos. No centro da chamada remanescente de supernova Cassiopeia A há uma estrela de neutrons cujo brilho é diferente de outras estrelas desse tipo conhecidas.
Agora, astrofísicos afirmam que a causa do brilho incomum é uma atmosfera de 10 cm de carbono, gerada por fusão nuclear nas altas temperaturas da superfície da jovem estrela de neutrons. Pode ser que todas as estrelas de neutrons tenham essa pele de carbono na juventude e depois ela decante com o passar dos séculos. Aliás, só o tempo vai decidir se a explicação está correta, com a bservação de outras estrelas de neutrons da mesma idade. (Fontes: Nature News, PhysicsWorld.)
Nova supernova é menos super que tipos mais comuns
Já a revista Science destacou artigo seu sobre um novo tipo de supernova descoberto quando astrofísicos resolveram reanalisar o brilho de uma supernova observada pela primeira vez em 2002 e na época classificada como supernova tipo II (a explosão de uma estrela gigante). Eles notaram que o objeto se parecia mais com uma supernova do tipo Ia (a explosão de uma estrela anã que sugou gás de uma estrela gigante vizinha).
O novo tipo de supernova, chamado de tipo .1A, deve ser a explosão de uma anã depois de sugar gás de outra anã vizinha, um pouco maior. Ao contrário da tipo Ia, que destroi a anã e ilumina uma galáxia inteira por meses, a tipo .1A não destroi a anã, sendo seu briho e sua duração apenas um décimo da Ia. (Fontes: Nat Geo News, Universe Today.)
Legendas e créditos das figuras:
Figura 1: Uma das galáxias estudadas pelo telescópio Fermi é a M82, que tem uma taxa de formação de estrelas em sua região central 10 vezes maior que a da nossa galáxia inteira. Crédito: NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Figura 2: Uma imagem do remanescente de supernova Cassiopeia A, registrada pelo telescópio de raios X Chandra, com uma pintura de como pode se parecer a estrela de neutrosn no centro da nuvems. Crédito da imagem: NASA/CXC/Southampton/W.Ho; crédito da ilustração: NASA/CXC/M.Weiss
Figura 3: Pintura de Tony Pico mostra como seria de perto uma supernova do tipo .1A antes de explodir. Hélio flue de uma anã branca maior para a menor.
Destaques de ciências físicas na Internet, semana passada:
Telescópio Fermi impõe limites aos "grãos" do espaço-tempo
O espaço e o tempo são lisinhos e contínuos, segundo a teoria da gravidade de Einstein. A maioria dos físicos argumenta, porém, que perto de tamanhos da ordem de centésimos de bilionésimos de bilionésimos do raio de um próton-- isto é, ⁻³⁵ metros--a gravidade precisa também obedecer às leis da mecânica quântica. Nessa escala absurdamente pequena, o espaço-tempo deve ser rugoso, feito de "grãozinhos" cujo tamanho e comportamento seriam descritos por uma ainda desconhecida teoria da gravidade quântica.
Sendo impossível observar diretamente esses grãozinhos, físicos perceberam uma chance de medir o efeito acumulado deles em um raio de luz ultraenergético que viajasse bilhões de anos-luz até chegar na Terra. Alguns modelos prevêm que a granulação provocaria um atraso no tempo de chegada dos raios mais energéticos. Esse atraso violaria a lei fundamental da teoria da gravidade de Einstein de que a luz sempre viaja a uma mesma velocidade no espaço vazio.
(in)Felizmente, esse atraso não foi observado pela equipe do telescópio espacial Fermi, que fez a análise mais precisa até hoje do problema, estudando uma explosão de raios gama vinda de uma galáxia há 7 bilhões de anos-luz de distância, registrada pelo Fermi dia 10 de maio. Dentro de uma precisão de uma parte em 100 milhões de bilhões (!), raios gama de energias diferentes chegaram praticamente ao mesmo tempo na Terra.
Os resultados, publicados agora na Nature, impoem um limite às propriedades que esses hipotéticos grãos de espaço-tempo podem ter.
Muito bom o vídeo que a equipe de comunicação do Fermi preparou para explicar a pesquisa:
Provavelmente você não analisa a estatística como devia Nem eu e a imensa maioria dos jornalistas. E isso é ruim, certeza, porque deixa a gente vulnerável a interpretar errôneamente evidências sobre questões essenciais como, por exemplo, o futuro do clima da Terra ou a validade de uma vacina contra a AIDS, ou ainda as evidências em julgamentos de tribunais de justiça. É o que mostraram duas reportagens e uma entrevista semana passada. Anda circulando pela Internet uma afirmação de que o aquecimento global é um mito, pois desde 1998 a temperatura média do planeta vem esfriando. Para verificar a tal hipótese do "esfriamento global", a Associated Press mostrou os dados de temperatura em que se baseiam os defensores do esfriamento a quatro estatísticos independentes. O repórter da AP pediu a eles que analisassem os dados em busca de tendências. Detalhe: para os estatísticos era apenas uma tabela de números; eles não sabiam do que se tratava. A conclusão dos quatro foi unânime: a queda de temperatura de 1998 para cá é uma pequena flutuação; a tendência da temperatura global é de aumentar. Tanto assim, que um dos climatológos ouvidos pela AP espera um recorde de temperatura para o El Niño de 2010. Preparem-se... (via Laboratório) Já o site de notícias da revista Science publicou uma entrevista com o estatísitico Victor De Gruttola, da Escola de Saúde Pública Harvard, em que o especialista se mostra irritado com a confusão que a maioria dos jornalistas e seus colegas cientistas fazem com o conceito de valor p, que convenhamos é mesmo difícil de entender. A conversa gira em torno da empolgação excessiva da mídia com um teste de vacina da AIDS feito na Tailândia. Das 8197 pessoas que tomaram a vacina, 51 foram infectadas pelo HIV. E das 8198 pessoas que tomaram o placebo, 74 foram infectadas. O "sucesso" do teste foi comemorado porque seus resultados atingiram um "valor p" de 0,04. Isso porque, reza a lenda, um valor p abaixo de 0,05 indica que o resultado é estatisticamente significante. Mas De Gruttola explica que a regrinha de ouro do 0,05 é totalmente arbitrária e que um valor p próximo de 0,05 não quer dizer muita coisa, principalmente em se tratando de um assunto urgente como saúde pública. O ideal seria chegar a um valor p no mínimo menor que 0,01. Nos tribunais de justiça, reporta Angela Saini para a revista New Scientist, os julgamentos dependem cada vez mais de evidências quantitivas, como os exames de DNA, por exemplo. Os juízes precisam fazer as contas das probabilidades condicionais direito. Uma das confusões mais frequentes é igualar a probabilidade do acusado ser inocente dada um evidência acusatória encontrada na cena do crime, com a probabilidade da evidência ser encontrada na cena do crime seja lá quem for o culpado. A diferença é sutil mas pode levar um inocente à cadeia. (Uma boa referência sobre estatísitica e probabilidades é este pacote especial da revista Plus, em inglês.)
Gases estufa interagem com aerossóis modificando seu efeito Aerossóis são partículas suspensas na atmosfera tais como poeira, sal marinho, sulfatos e fuligem. Além dos vulcões e da água do mar, uma grande fonte de aerossóis são os poluentes exalados por nossas chaminés. Alguns aerossóis como os sulfatos resfriam o clima, refletindo calor de volta para o espaço, enquanto outros como a fuligem de carbono absorvem calor esquentando o ar. Estudos sugerem que o efeito antiestufa dos sulfatos supera o aquecimento provocado pela fuligem atualmente. Um modelo mais sofisticado da atmosfera publicado na revista Science mostra que a interação com os aerossóis modifica a intensidade do efeito de importantes gases estufa. O gás metano (CH₄), que sozinho tem efeito estufa 25 vezes maior que o do gás carbônico (CO₂), reagindo com os aerossóis passa a ser 28 vezes mais potente que o CO₂. O monóxido de carbono (CO), cujo efeito estufa sozinho é 18 vezes maior que o do CO₂, torna-se 33 vezes maior que o do CO₂. O efeito estufa de ambos gases aumenta ainda mais se levada em vonta a infuência deles nas formação de nuvens. O metano, por exemplo, reage de maneiras diferentes com os demais gases do ar em alturas diferentes da atmosfera, produzindo ozônio (um gás estufa) na parte mais baixa, e CO₂ ou vapor d'água (outro gás estufa) nas partes mais altas. O CH₄ também participa de reações que reduzem a formação de aerossóis de sulfato. Já vários gases de efeito estufa tipo óxidos nitrosos podem aumentam a concentração de aerossóis de sulfato, triplicando seu efeito de resfriamento. O modelo pode ainda ser usado para estimar o quanto os aerossóis estão mascarando do aquecimento provocado pelos gases de efeito estufa. Os autores alertam que as políticas de redução de emissão de gases de efeito estufa estão centradas demais no CO₂. Os governantes deviam voltar mais atenção a outros gases de efeito estufa que se degradam rapidamente na atmosfera, como o metano e os aerossóis, pois a resposta do clima pode ser bem mais rápida à redução da emissão desses gases, do que será para o dióxido de carbônico.Não dá para considerar políticas de clima separado de políticas sobre a poluição do ar.Leia mais em Nature News e principalmente em Science News.
Pássaros percebem magnetismo pelos olhos, não pelo bico Os pássaros usam o campo magnético da Terra do mesmo jeito que um navegador consulta sua bússola para viajar longas distâncias. Mas como funciona essa bússola interna? Existem duas explicações concorrentes. Alguns pesquisadores acreditam que são cristais de ferro encontrados nos bicos das aves que percebem o campo magnético terreste e transmitem a informação ao cérebro por um nervo conhecido como trigeminal. A outra explicação envolve os olhos da ave. Partículas de luz chegam às células do olho, onde quebram proteínas chamadas de criptocromos em pares de moléculas ionizadas que se alinham ao campo magnético do ambiente. O alinhamento dos criptocromos ionizados de alguma forma é registrado e transmitido a um centro nervoso chamado de aglomerado N. Para testar as duas teorias, pesquisadores criaram piscos-de-peito-ruivo e submeteram os passarinhos a neurocirurgias. Um grupo teve o nervo trigeminal cortado. Outro teve o aglomerado N lesionado. Depois, observaram o comportamento dos animais sob ação do campo magnético terrestre natural e de campos artificiais com direção diferentes. Apenas os pássaros com o aglomerado N intacto conseguiram perceber os campos magnéticos. Desse modo os biofísicos concluíram que pelo menos essa espécie enxerga os campos magnéticos pelos olhos. Embora os cristais de ferro no bico pareçam inúteis, os autores do estudo publicado na Nature especulam que eles tenham um papel secundário na navegação da ave, talvez indicando mudanças na intensidade do campo magnético. Pesquisas como essa podem ajudar na conservação de aves migratórias.Leia mais em Wired e New Scientist.
Como a corrente sanguínea entorta as hemáceas
As células vermelhas sanguíneas, também conhecidas como glóbulos vermelhos ou hemáceas constituem 45% do sangue. São elas que transportam o oxigênio dos pulmões para todo o corpo. Uma série de doenças, do infarto à malária, estão relacionadas com o formato das hemácias e sua mobilidade.
Em repouso, as hemácias são uma panqueca mais ou menos circular, com 8 milésimos de milímetro de diâmetro. Quando viajam pela corrente sanguínea, a forma das hemácias encurva, lembrando um pára-quedas aberto. Às vezes, o pára-quedas, que é simétrico, se deforma ficando parecido com um chinelo. Como a forma de chinelo foi observada em laboratório pela primeria vez quando o vaso sanguíneo por onde as hemáceas passavam era menor que duas vezes e meio o diâmetro de uma só hemácia, acreditava-se que era a proximidade da parede do vaso que causava a deformação. (Ailás, a elasticidade das hemácias é impressionate: elas podem se espremer em vasos capilares quatro vezes menores que elas mesmas...) Já experimentos recentes mostram que a forma de chinelo aparece, sim, em vasos maiores, onde as hemácias ficam longe da parede. O que faz as hemácias mudarem de forma afinal? Um novo modelo simplificado das hemácias na corrente sanguínea sugere que a transição da forma de pára-quedas para a de chinelo acontece pela interação do fluido viscoso do sangue em movimento com a superfície da célula. O resultado das simulações aparecem em um artigo na Physical Review Letters publicado online dia 26 de outubro. Nomodelo bidimensional dos físicos, as hemáceas são representadas por bolsas com as propriedades elásticas de uma hemácea. Os biofísicos ainda descobriram que a forma de chinelo diminui a diferença de velocidade entre a hemácea e o fluxo imposto pelo bombeamento do coração. A forma de chinelo,portanto, aumenta a eficiência da corrente sanguínea. Em uma apresentação dia 22 de novembro em um encontro da American Physical Society, os pesquisadores vão explicar como a forma de chinelo depende da rigidez da membrana da hemácia. Leia mais em PhysOrg e em Physics .
Não tenha dó de morto-vivo. Se avistar um ou mais, atire nos miolos deles sem parar ou estamos perdidos. Essa é a conclusão do primeiro modelo epidemiológico do ataque de mortos-vivos comedores de carne humana que transmitem sua maldição por saliva.
Sim, estou falando do famigerado estudo que caiu no radar de sites populares como Boing Boing e Wired em agosto deste ano.
Meu colega scibling Gabriel Cunha, do RNAm, se fartou de explicar o estudo. Na época, eu estava atrapalhado demais para blogar, mas cheguei a enviar umas perguntas por email ao Robert Smith? (o nome dele é assim mesmo, com ponto de interrogação), da Universidade de Ottawa, no Canadá, que é o autor do estudo e que deve visitar o Brasil ano que vêm para participar de um congresso de biologia matemática.
A seguir, após o quadro abaixo resumindo a pesquisa, as respostas que Smith? me passou por email, explicando como por trás da piada dos zumbis há muita pesquisa séria envolvida.
Matemática Zumbi
Smith? e três de seus alunos matemáticos resolveram estudar seriamente como evoluiria um ataque de zumbis capaz de destruir a civilização. Pasmem, o estudo foi publicado noquarto capítulode um livro sobre modelos de doenças infecciosas.
Eles assumiram condições biológicas baseadas em filmes de terror populares, filhos do clássico de 1968, Nigth of the Living Dead, de George Romero.
O que fizeram foi simplismente usar uma classe de modelos matemáticos conhecido comoSIRusado no estudo de doenças infecciosas. Três equações diferenciais relativamente simples que determinam como três variáveis evoluem no tempo: o número de pessoasSucetíveis a serem infectadas, o número de pessoasInfectadas, e o número de pessoasRecuperadas (daí a sigla do modelo) .
No caso dos zumbis, as variáveis são Sucetíveis (todo mundo que topar com zumbis), Zumbis (autoexplicativo) e Removidos (zumbis mortos por destruição do cérebro). O desafio de modelar a "doença" é que os doentes voltam à vida.
Simth? e colegas partiram desse modelo simples e foram adicionando complicações. As conclusões do estudo nas palavras dos pesquisadores:
"Um surto de zumbis infectando humanos será provavelmente um desastre, a menos que táticas extremamente agressivas sejam empregadas contra os mortos-vivos. Enquanto uma quarentena agressiva possa erradicar a infecção, é improvável que isso ocorra na prática. Uma cura apenas resultaria em alguns humanos sobrevivendo ao surto, embora eles teriam ainda que coexistir com os zumbis. Apenas ataques suficientemente frequentes, com força cada vez maior, resultariam em eradicação, assumindo que os recursos disponíveis possam ser agregados a tempo."
Como surgiu a ideia de modelar um ataque de zumbis?
Robert Simth? : Eu estava dando uma aula sobre modelagem de doenças e propus um projeto a meus estudantes. Eu disse que eles poderiam fazer qualquer modelagem que quisessem, desde que envolvesse alguma doença. Em seguida, um grupo veio até minha sala dizendo "Temos uma ideia, mais é meio fora do convencional: zumbis!" Respondi prontamente que eles fossem em frente, o que pode tê-los surpreendido um pouco.Quando eles voltaram com um manuscrito preliminar, examinei o modelo e disse "já vi Shaun of the Dead e isso não funciona assim. Senhores, vocês precisam voltar pra casa e assistir alguns flimes este fim-de-semana..." Dessa maneira, nós desenvolvemos a "biologia" até termos um modelo satisfatório.
Como vocês conseguiram publicar o artigo como capítulo de um livro?
Robert Simth? : Eu já tinha um capítulo de livro sobre gênero e HIV em localidades urbanas e rurais em um publicação irmã, Advances in Disease Epidemiology. Quando li o relatório da grupo, pensei que seria interessante submetê-lo, então enviei um email perguntando ao editor. Ele disse sim, mas que precisava dele em 3 dias. Eu estava em Newfoundland para uma defesa de doutorado. Então transformei o relatório em um artigo acadêmico e o submeti. Quando recebemos a confirmação oficial, ela dizia algo como "o corpo editorial avaliou seu capítulo e o considerou apropriado para publicação. O modelo matemático é consistente, o problema bem colocado, as quantidades apropriadas... Oh, e aliás, acreditamos que seja o primeiro modelo matemático de uma doença fictícia."
Como outros pesquisadores reagem quando ficam sabendo que vocês publicaram um modelo de ataque de zumbis?
Robert Simth? : A maioria fica intrigada, embora algumas poucas pessoas nunca tenham ouvido falar em zumbis e me perguntem "essa doença é real?". Isso provavelmente porque apresentei a pesquisa na conferência da Sociedade de Biologia Matemática em Vancouver no último julho, fingindo que era tudo real. Também foi a primeira palestra que já fiz onde o tempo para questões durou mais que a palestra original. Todo mundo tinha ideias do que fazer a seguir!
No artigo vocês dizem que "claramente, esse é um cenário improvável se tomado literalmente, mas possíveis aplicações na vida real podem incluir filiações a partidos políticos ou doenças com infecção dormente". Poderia me dar um exemplo de como a filiação a partidos políticos poderia se parecer com zumbis? Robert Simth? : A principal maneira pela qual zumbis diferem de outras doenças infecciosas é que os mortos podem volta a vida. Assim, pensamos nessa mudança de estado--de vivo para morto e vivo de novo, ou de Democrata para Republicano e de novo Democrata--como algo que pudesse ser análogo.
Além da diversão, o que você aprenderam sobre doenças reais trabalhando na matemática dos ataques de zumbis?
Robert Simth? : É muito instrutivo, porque te dá as ferramentas para lidar com uma doença que não é familiar. De fato, a gripe suína não tinha ainda surgido quando escrevemos o artigo, mas desde então emergiu. É muito importante estar preparado para entender rapidamente como novas doenças podem se espalhar e como certas intervenções (vacinas, remédios, quarentena etc) podem afetar o resultado. A modelagem matemática é uma grande maneira de fazer isso rápido e barato. Assim, embora a aplicação a zumbis seja divertida, também é bastante útil.
Vocês estão plenejando publicar umInternational Journal of Zombie Studies?
Robert Simth? : Um número de pesquisadores tem mencionado que está fazendo trabalhos em cima do artigo original, o que acho fantástico. Então, nunca se sabe...
Esses foram alguns dos destaques nos sites de notícias de ciência que chamaram minha atenção semana passada:
Dois asteróides (no mínimo) mataram os dinossauros
Os dinossauros se extinguiram quando o clima da Terra sofreu mudanças extremas, há 65 milhões de anos. A cratera Chicxulub, no México, com 180 km de diâmetro, foi onde caiu o asteróide que muitos cientistas acreditam ser o principal culpado por essas mudanças.
Mas semana passada, no Encontro Anual da Sociedade Geológica da América, foi anunciada a descoberta de uma cratera de 500 km de diâmetro, submersa próxima ao litoral de Mumbai, na Índia. A cratera nasceu de uma colisão com um asteróide 100 vezes mais energética que o impacto de Chicxulub e apenas 300 mil anos depois.
Parece, então, que a extinção dos dinossauros aconteceu por uma série de catástrofes. As colisões com os asteróides coincidiram com (foram a causa de ????) um dos períodos de atividade vulcânica mais intensa da história do planeta e que certamente afetou o clima. Saiba mais na The Economist (via Physics Today).
Imagem holográfica de um pedaço de DNA
Uma nova técnica desenvolvida na Suíça usa elétrons de baixa energia para obter imagens holográficas de biomoléculas, como a imagem acima (extraída daqui), de um pedaço de DNA. Isso é impossível de se fazer pela técnica tradicional de cristalografia de raios X, pela qual se descobriu a estrutura de dupla hélice do DNA (Prêmio Nobel de Medicina/Fisiologia de 1962) e com a qual se explorou a estrutura do ribossomo, atómo por átomo (!) (Prêmio Nobel de Química de 2009). (via PhysicsWorld ; obs.: a imagem no PhysiscsWorld está errada.)
Tensão Pré-Copenhagen
Estamos às vésperas da conferência de mudanças climáticas da ONU, em Copenhagen, Dinamarca, que acontecerá entre os dias 7 e 18 de dezembro. Esperamos que todas nações assumam compromissos de verdade para mitigar as emissões de gases de efeito estufa, embora já se preveja a mesma palhaçada que produziu o pífio Protocolo de Kyoto.
Aproveitando o gancho, as revistas científicas Nature e Science publicaram semana passada artigos e reportagens especiais sobre emissões de dióxido de carbono.
Como monitorar todo o carbono da Amazônia
Na Nature, a reportagem de Jeff Toleffson destaca um novo método para monitorar a biomassa de grandes áreas de floresta na Amazônia, sem precisar medir cada tronco de árvore com uma fita métrica.
Testado com sucesso no Peru, o método chamado de CLASLite foi criado pelo ecólogo Greg Asner. Combina imagens de satélite, com medidas à laser (método LIDAR) tomadas de avião e poucas medidas de campo para produzir uma imagem em 3D da floresta. Livre de patente, o método pode ser adotado por um custo razoável por qualquer governo de boa vontade para monitorar áreas continentais de florestas.
O monitoramento de florestas é feito principalmente por imagens de satélite, cuja resolução é de 30 metros. Dê uma olhada na Amazônia no Google Earth, que você vai observar umas clareiras como se fosem espinhas de peixe saindo das estradas. São essas atividades madeireiras em larga escala que os satélites conseguem detectar.
Dados preliminares de Asner mostram que a soma do desmatamento em pequena escala--invisível nas imagens de satélite--chega a ser 20 vezes maior que o da atividade madeirera em larga escala.
Asner fez uma parceria com o Google para diponibilizar dados do CLASLite via Internet por um serviço que a empresa deve estrear até o fim do ano.
Contando direito o carbono dos biocombustíveis
Na Science, um comentário de pesquisadores norte-americanos alerta para um erro cometido pela legislação do Protocolo de Kyoto, que omite o carbono produzido durante a produção de biocombustíveis. O etanol pode ajudar a mitigar emissões, mas não é santo. O processo de sua fabricação tem de ser fiscalizado, senão pode aumentar mais as emissões do que diminuí-las.
Esses políticos cagões não fazem nada mesmo, então...
Mas se química e física da matéria condensada não é bem sua praia e você prefere algo com mais energia, que tal salvar o mundo sendo um engenheiro de acelerador de partículas?
Um feixe de elétrons bem acertado pode eleminar resíduos tóxicos e biológicos de uma vez de água, esgoto e chaminés de fábricas, informa a revista Symmetry. Para popularizar o método (países como a Polônia já usam!) falta os aceleradores de elétrons funcionarem mais confiavelmente por longos períodos e diminuirem de tamanho.
A revista Discover tem uma lista impressionante de números sobre plástico e sua (falta de) reciclagem. Um relatório da Royal Society estima que em 2010 serão produzidos 300 milhões de toneladas de plástico no mundo. Metade desse plástico é para embalagens. Em 2007, apenas 6,8% dos plásticos norte-americanos foram recuperados para reciclagem, de acordo como a agência de proteção ambiental dos EUA. E lembram daquela lenda que uma garrafa de plástico demora 1 milhão de anos para se degradar no mar? Pois bem, não demora tanto, só uns 450 anos...
Robôs humanóides devem se parecer com humanos?
O ideal seria que eles fossem indistinguíveis de nós, como em... err... Westworld? Blade Runner? Inteligência Artificial? Ok, não seria tão desejável assim. Na verdade, hoje é impossível construir um robô funcional igualzinho ao um ser humano. As nuances da textura da nossa pele, por exemplo, estão além das propriedade de qualquer material sintético conhecido. Essa foi a conclusão de um estudo recente que Philip Ball comenta em seu blog.
Mas uma semelhança ainda que remota com nós é importante, diz o roboticista Karl Iagnemma na revista Frieze (via 3quarksdaily). Engenheiros e designers diante de um projeto de robô humanóide precisam descobrir quais detalhes do design nos inspiram confiança e simpatia.
Ah, os mistérios do céu...
Uma descoberta do telescópio de raios X Chandra anunciada semana passada foi a quebra de recorde do aglomerado de galáxias mais distante já observado. O aglomerado está a 10,2 bilhões de anos-luz de distância, um bilhão de anos-luz mais distante que o recorde anterior. Astrônomos já observaram galáxias mais distantes, mas elas não estão agrupadas em aglomerados. A imagem do aglomerado recém-descoberto ajuda a entender como surgiram os aglomerados. (Parabéns ao trabalho de divulgação do telescópio Chandra, que mantêm um site cheio de recursos multimídia e informação fácil de achar e bem explicada.)
Já a revista New Scientist destacou sinais estranhos observados nas lentes gravitacionais provocadas por aglomerados de galáxias. Alguns físicos especulam que esses sinais possam ser desvios da relatividade geral em escala intergalática ou ainda um efeito desconhecido da energia escura. Quem pode esclarecer o mistério é o Dark Energy Survey, uma varredura de lentes gravitacionais em uma área do céu bem maior que as anteriores e que deve começar em 2011, com participação de pesquisadores brasileiros.
Outro sinal estranho foi captado pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi, que uma dupla de astrofísicos sugere que possa ser radiação causada pela colisão de partículas de matéria escura no centro da Via Láctea. O estudo é independente da equipe que opera o Fermi, que deve apresentar sua própria análise dos dados no começo de novembro. (via NatureNews)
O Sol nos protege de vilões intergaláticos, muita gente não sabe. Pelos átomos ionizados que expele o tempo todo--o chamadovento solar--nossa estrela projeta um campo magnético que engloba todos os planetas e demais a maior parte dos corpos do sistema solar. Essa bolha magnética chamada deheliosferadesvia 90% dos raios cósmicos de alta energia que vem do espaço interestelar e integalático. Esses raios são uma radiação letal para tecidos vivos.
A fronteira da heliosfera--uma região que fica entre 100 e 125 vezes mais distante do Sol que a Terra--também é uma fronteira selvagem da astrofísica, o lugar em que a influência do Sol termina e a do gás mais frio e rarefeito do meio interestelar local começa. Estudando essa região, aprendemos como o Sol interage com o resto da galáxia.
A fronteira tem três "cascas". A primeira é o choque de terminação, a superfície em que o vento solar atinge "a barreira do som" e começa a desacelerar. A segunda é aheliopausa, onde a pressão do vento solar se iguala com a do meio interestelerar. Finalmente, a região onde o meio interestelar começa a se chocar com o vento solar é oarco de choque. (Telescópios já registraram fotos maravilhosas de arcos de choques de outras estrelas; o arco de choque do Sol com nosso meio local é fraquinho e não tão fotogênico assim...)
Ilustração em cores da fronteira da heliosfera; mais próximo do Sol está o choque de terminação, depois a heliopausa em forma de cauda de cometa e por último o arco de choque. Fonte:Nasa.
O pouco que se sabe da fronteira da heliosfera vem de medidas das duas sondas interplanetárias que mais distantes chegaram, as Voyager 1 e 2, que atravessaram o choque de terminaçãoentre 2007 e 2008.
A outra única maneira de explorar essa região é observar daqui da Terra partículas vindas da fronteira da heliosfera. Essas partículas são chamadas de átomos neutros energéticos, pelo seguinte motivo. Inicialmente elas são partículas eletricamente carregadas, prótons do vento solar viajando para fora do sistema planetário.
Quando estão entre o choque de terminação e o arco de choque, porém, alguns desses prótons colidem com os átomos de hidrogênio mais frios do meio interestelar e roubam o elétron deles. Transformados em átomos de hidrogênio neutros, eles são capazes de atravessar o campo magnético da heliosfera incólumes e voltar para dentro do sistema solar, atingindo eventualmente um detector aqui na Terra.
Difícil de visualizar, não? Este vídeo, cortesia da Nasa, ajuda horrores a entender como se formam os átomos neutros energéticos:
Uma missão inédita da Nasa, o IBEX foi lançado em órbita da Terra em outubro de 2008 . Ele observa hidrogênio neutro energético vindo da fronteira da heliosfera, que demora de um a dois anos para chegar aqui. A cada seis meses, o IBEX produz um mapa completo das emissões de átomos neutros energéticos do céu inteiro.
A revista Science da semana passada publicou o primeiro mapa completo do IBEX, que foi uma surpresa para todo mundo. Foi observada uma faixa longa e estreita serpenteando por quase metade do céu, em que os átomos neutros se concentram duas a três vezes mais que no resto da fronteira da heliosfera.
Faixa de concentração de átomos neutros energéticos no céu resgistrada pelo IBEX.
A faixa não havia sido percebido ainda pelas Voyager por estar fora do alcance delas.
Como os átomos são concentrados nessa faixa? A faixa não é prevista por nenhum modelo ou teoria, que na verdade previam que a distribuição dos átomos tivesse uma variação pequena e gradual. A explicação deve estar na maneira, ainda desconhecida, de como o campo magnético interestelar local interge com o da heliosfera.
A faixa, entretanto, sugere que a heliopausa não tem a forma que se pensava que ela tinha: a da cauda de um cometa, com uma cabeça enfrentando o vento do meio interestelar e uma cauda na direção oposta (veja ilustração mais acima).
Outro artigo na mesma Science, mostra que um detector de átomos neutros energéticos a bordo da sonda Cassini, em órbita de Saturno, observou também uma faixa no céu. O instrumento detecta átomos neutros mais energéticos que os coletados pelo IBEX, mas as faixas coincidem.
Os pesquisadores da Cassini interpretam a faixa como um sinal de que a heliosfera não tem uma cauda de cometa. Ela parece mesmo é com uma bolha inflada. Já os pesquisadores do IBEX acreditam que o formato ainda seja de cometa, mas um pouco distorcido. Mas todos concordam que só vão determinar a verdadeira forma quando explicarem detalhadamente a faixa de átomos neutros.
Produzindo novos mapas a cada seis meses, o IBEX vai ter uma ideia de como a heliosfera se altera durante o ciclo solar de 11 anos, o que deve ajudar a exlicar a faixa, verificando, por exemplo, se ela é permanente ou temporária.
Esses foram alguns dos destaques nos sites de notícias de ciência que chamaram minha atenção semana passada:
Magnetricidade - a "eletricidade" do magnetismo
"Gelo de spins" é o nome de um material sólido feito de cristais ionizados, magnetizados e congelados a temperaturas próximas do zero absoluto, em que o arranjo conjunto do momento magnético faz surgir "monopólos magnéticos". É como se polos magnéticos norte ou sul andassem separados e independentes pelo material. A descoberta desses monopólos no gelo de spins foi anunciada em setembro. Agora, outro grupo de pesquisadores mediu a corrente de carga magnética gerada pelo movimento desses monopólos pelo material, um efeito que eles chamam de magnetricidade. Saiba mais em New Scientist , Physics Today e BBC.
Corrente elétrica eterna
Físicos conseguiram gerar e medir uma corrente elétrica de um bilionésimo de Ampére circulando por um anel metálico de um milésimo de milímetro de diâmetro, congelado a 1 Kelvin. Um efeito quântico previsto em 1983 faz os elétrons no anel se comportarem como se estivessem orbitando um núcleo atômico, indefinidamente, sem resistência elétrica. Em princípio essa corrente pode durar para sempre. Em um arranjo experimental extremamente difícil de construir, os pesquisadores usaram um mesmo campo magnético para induzir a corrente e medir sua intensidade. Mais detalhes em Physics World.
Carga fracionária em grafeno
Mais um efeito observado em grafeno—um plano feito de átomos de carbono, com propriedades fantásticas e que promete substituir as placas de silício da microeletrônica. Trata-se do bom e velho Efeito Hall Quântico Fracionário, em que grupos de elétrons agem como se fossem partículas com uma carga elétrica menor que a própria carga de um elétron. A descoberta abre a possibilidade de usar o grafeno para construir computadores quânticos "topológicos". Saiba mais em Science NOW.
Modelo de Hubbard para leigos
O Modelo de Hubbard é uma espécie de jogo de tabuleiro com elétrons que pulam de um ponto a outro de uma rede quadriculada. Surgiu como explicação simplificada para o fenômeno complexo do eletromagnetismo em materiais, mas se revelou tão difícil de calcular que hoje é estudado por si só. Leia essa curiosa história contada em linguagem comum por Brian Hayes, em sua coluna na American Scientist (via 3quarks daily).
Buraco negro artficial de bolso
Físicos chineses criaram o primeiro "buraco negro" de microondas. Buraco negro entre aspas, porque o pequeno cilindro de 22 centímetros de diâmetro feito de anéis concêntricos cada um com propriedades eletromagnéticas diferentes captura apenas radiação na faixa das microondas e nada mais. Os criadores da engenhoca prometem em breve outro "buraco negro", mas que captura radiação eletromagnética visível, isto é, luz. A invenção pode servir para capturar energia do Sol mais eficientemente que os atuais painéis solares. Leia mais em New Scientist, the ArXiv blog e Wired Science.
Geólogos encaram falhas em modelos de terremotos
Grandes terremotos são estudados por modelos simples de acúmulo e liberação da tensão em falhas geológicas, que sugerem que eles acontecem ciclicamente. A velha teoria está ruindo frente a evidências de que levar em conta a interação caótica entre falhas, às vezes em escala global, é importante para evitar catástrofes. Leia mais em reportagem de Glennda Chui para a Nature .
Fantástico mapa do Sistema Solar com todas as missões interplanetárias já lançadas, produzido pela National Geographic Books. A versão oficial é complicada de visualizar (uma cópia mais amigável aqui). A Lua é o corpo celeste mais visitado, enquanto Plutão nunca foi (missão New Horizons a caminho!). Via Boing Boing.
Opera Cosmique até 25 de outubro em Paris
De 9 a 25 de outubro, das seis da tarde a meia noite, cada vez que um múon vindo do espaço acertar um detector instalado no edifício Torre de Montparnasse em Paris, o observatório astronômico da cidade luz vai disparar um feixe laser sobre o céu. (queria saber ler em francês para entender os detalhes …). Saiba mais em Radio France e no site do evento, Opera Cosmique.
A bela foto acima é parte de um ensaio que o alemão Peter Ginter fez sobre o SLAC (Acelerador Linear de Stanford), uma das principais instituições de física de partículas dos EUA. Além de razões estéticas, a foto chamou minha atenção porque acho que ilustra bem como se faz física teórica. A cena parece com o tipo de discussão real que costumava presenciar quando era aluno no IFT, com os físicos improvisando juntos um raciocínio no quadro negro, se não soando tão bonito quanto músicos de jazz, tão concentrados quanto.
Também me atraiu pelo fato de todos na foto serem mulheres, infelizmente ainda em minoria na física. É tão raro encontrar um grupo de pesquisa em física só de mulheres que fiquei curioso em conhecer a história da foto.
E então descobri que se trata de uma montagem...
"Desculpe desapontá-lo, a foto foi posada, nós quatro raramente conversamos sobre física como um grupo, embora todas nós já tenhamos interagido", me contou em um email Helen Quinn, a senhora de pé no centro da foto. Quinn faz parte da história da física de partículas (todo aluno da disciplina já ouviu falar na teoria de Peccei-Quinn) e é co-autora com Yossi Nir do livro de divulgação The Mistery of the Missing Antimatter, que está na minha lista de futuras leituras. Agachada com as mãos no quadro negro está JoAnne Hewett. Colega de Quinn no SLAC, ela é outra física teórica de calibre e que nas horas vagas contribui para o blog coletivo Cosmic Variance. Agachada segurando um papel é Yue Chen, uma estudante de pós-graduação chinesa. A moça pensativa sentada à direita é outra estudante, a iraniana Jasamin Farzad. "Se tem uma coisa que a foto mostra é a natureza internacional da nossa área!", Quinn escreveu.
A foto foi tirada no "aquário", a sala de discussão no andar da seção de teoria do SLAC que, segundo Hewett me garantiu em um email, está sempre em uso por grupos de verdade. Os cálculos e diagramas que preenchem os quadros são de discussões que aconteceram ali anterioremente.
Olha só esta foto selecionada pelo pessoal da Imagem Astronômica do Dia. "Nuvens Glória da Manhã podem gerar uma velocidade do ar de 60 quilômetros por hora sobre uma superfície com brisas pouco discerníveis", diz a legenda. Há uma página dedicada a essas nuvens que só existem em uma região da Austrália no site da Associação Sociedade dos Apreciadores de Nuvens. O texto da associação cita o trabalho do meteorólogo Doulgas Christie que acredita saber como essas nuvens se formam (vejam um artigo científico dele aqui).
O Renan do blog N-dimensional reclamou em sua resenha do guia dos apreciadores de nuvens que as figuras do livro são em preto-e-branco. A associação se redime em seu site com uma vasta galeria. Bom, deixa agora tirar a cabeça das nuvens e voltar para o trabalho...
UPDATE: elas existem tb no Brasil; vejam o comentário 3.
Ventos e marés forçam a água das calmas camadas profundas dos oceanos a subirem e descerem, misturando e distribuindo ao longo do caminho sais nutrientes, oxigênio, gás carbônico e o calor que mantêm ecossistemas marinhos e o equilíbrio do clima global. Em artigo na Nature de 30 de julho, uma dupla de bioengenheiros apresentou evidências que faltavam para provar que além dos vento e das marés, a natação dos animais pode ser a terceira grande força que garante a mistura global dos oceanos.
A maioria dos oceanógrafos torcia o nariz para a ideia de que o movimento coletivo de incontáveis nadadeiras, tentáculos e patinhas contribuiria para a mistura global. Isso porque o rastro de turbulência na água provocado pela passagem dos animais parecia ter pouco alcance. Ninguém deu muita bola quando, em 1953, o físico Charles Galton Darwin, neto do grande biólogo Charles Darwin, propôs que, além do rastro de turbulência, um animal nadando verticalmente produziria atrás dele uma correnteza de força suficiente para arrastar água a distâncias consideráveis.
John Dabiri e Kakani Katija, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, calcularam a intensidade desse efeito e perceberam que ele poderia ser importante. Resolveram, então, mergulhar com cardumes de água-vivas Mastigias em uma lagoa salgada na ilha da República de Palau, Oceano Pacífico. Mediram a velocidade das partículas de uma tinta verde espalhada pelas água-vivas usando uma câmera equipada com raio laser. Descobriram que noventa por cento da mistura da tinta na água aconteceu pelo efeito proposto pelo neto de Darwin.
No mesmo artigo na Nature em que apresentam suas medidas das água-vivas, Dabiri e Katija estimam que por meio do efeito de Darwin a energia cinética transferida pela natação de todos os animais marinhos (do zooplâncton às baleias) à água dos oceanos chega a potência de um trilhão de Watts, uma potência comparável a dos ventos e das marés. Embora o efeito deva certamente ser importante onde há migrações verticais de grandes populações--caso dos cardumes de krill na Antártica, onde já se comprovou que a energia transferida pelos pequenos crustáceos é grande--alguns pesquisadores ainda duvidam que o efeito tenha importância global. Se futuros estudos comprovarem a estimativa de Dabiri e Kajita, então os modelos de clima global precisarão ser modificados para levar o efeitos dos animais em conta, algo que ninguém sabe ainda como fazer.
UPDATE, 5 de julho: A Martina Navarro, que participa desse estudo sobre o pênalti, passou em um comentário abaixo o LINK para o blog do estudo, com explicações e informações, inclusive com referências bibliográficas.
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Não acompanho o Globo Esporte, mas hoje assisti a uma boa reportagem de ciência no programa:
Olá, meu nome é Igor Zolnerkevic. Sou apaixonado por ciência: me formei em física, mas já quis ser biólogo e geólogo. Amo escrever: já quis ser poeta, romancista e roteirista. Assim, não é de surpreender que eu me realize escrevendo sobre ciência...
