10 COISAS INTERESSANTES SOBRE O PLANETA TERRA

10 COISAS INTERESSANTES SOBRE O PLANETA TERRA

Novas tecnologias, estudos mais aprofundados permitem aos cientistas brindar-nos com novas curiosidades relacionadas ao planeta em que vivemos. Pode parecer bobagem saber que determinado fenômeno irá acontecer daqui a 10 mil anos, mas o que resulta extremamente interessante é saber que tal fenômeno existe.

1. A gravidade não é uniforme:
Ainda que os cientistas desconheçam o motivo, o verdadeiro é que a força gravitacional varia à medida que nos deslocamos pelo planeta, de maneira que nosso peso não é objetivamente o mesmo no Brasil e em Portugal, por exemplo.Crê-se que as causas podem estar relacionadas às profundas estruturas subterrâneas e ter alguma relação com a aparência da Terra num passado longínquo. Atualmente, dois satélites gêmeos do programa GRACE escrutam meticulosamente o planeta para elaborar um mapa gravitacional mais detalhado.

2. A atmosfera foge:
Algumas moléculas situadas no limite da atmosfera terrestre incrementam sua velocidade até o limite que lhes permite escapar da força gravitacional do planeta. O resultado é uma lenta, mas constante fuga do conteúdo de nossa atmosfera para o espaço exterior. Devido a seu menor peso atômico, os átomos soltos de hidrogênio atingem sua velocidade de escape com mais facilidade e sua saída para o espaço é a mais freqüente. Felizmente para a vida em nosso planeta, o abundante oxigênio preserva a maior parte do hidrogênio bloqueando-o em moléculas de água e o campo magnético da Terra protege o planeta da fuga de íons.

3. A rotação não é constante:
A velocidade com que a Terra gira sobre seu próprio eixo não é constante, senão que sofre pequenas alterações que fazem variar a duração de nossos dias. Mediante a sincronização de diferentes radiotelescópios desde diferentes latitudes, e graças aos modernos sistemas de GPS, os cientistas conseguiram medir com precisão estas pequenas variações na velocidade de rotação e constataram que a maior delas se produz entre os meses de janeiro e fevereiro, quando os dias são mais longos por uns poucos milésimos de segundo. Esta variação deve-se à interação gravitacional da Terra e a Lua, mas também pela forte atividade da atmosfera no hemisfério norte e a fenômenos meteorológicos como "El Niño". Por pôr um exemplo, alguns experientes acham que a tsunami da Indonésia reduziu a duração do dia em 2,68 milionésimos de segundo.

4. Os cintos de Van Allen:
Ao redor da Terra existem zonas de alta radiação – uma interior e outra exterior - denominadas cinturões de Van Allen (em honra ao seu descobridor) e situadas a uma altura de 3.000 e 22.000 km sobre o equador. Estes cinturões são formados por partículas de alta energia, sobretudo prótons e elétrons, cuja origem esteja provavelmente nas interações do vento solar e dos raios cósmicos com os átomos constituintes da atmosfera. A potência da radiação é tal que os cinturões são evitados pelas missões espaciais tripuladas, dado que poderiam aumentar o risco de câncer dos astronautas e prejudicar gravemente os dispositivos eletrônicos. Em 1962, os cinturões de Van Allen foram alterados pelos testes nucleares dos EUA no espaço o que provocou que vários satélites ficassem de imediato fora de serviço.

5. A Terra e a Lua distanciam-se:
Desde há vários milhões de anos que a Lua está se afastando da Terra a um ritmo lento, mas constante. Os cientistas calculam que a taxa de afastamento é de uns 3,8 centímetros ao ano, o que em longo prazo chegará a levar a Lua até uma distância crítica. No entanto, os astrônomos acham que dentro de 5 bilhões de anos, quando o Sol se converterá numa gigante e vermelha atmosfera em expansão, provocará que o processo se reverta. A Lua voltará a aproximar-se da Terra e acabará por se desintegrar ao superar o denominado limite de Roche (18.470 quilômetros sobre nosso planeta) explodindo em mil pedaços e formando um espetacular anel, como o de Saturno, ao redor da Terra.

6. Marés na atmosfera:
Ainda que o efeito seja quase inapreciável, uma variação de parcos 100 microbares, os cientistas comprovaram mediante detalhadas medições estatísticas que a força da Lua não só desloca os mares e a terra senão também a massa de ar que rodeia nosso planeta. Ainda que o movimento seja tão pequeno que mal supõe 0,01 por cento da pressão normal na superfície, o dado revela que o poder gravitacional da Lua é capaz de mudar muita coisa.

7. Um estranho "bamboleio":
O denominado "bamboleio de Chandler" é o único movimento da Terra para o qual ainda não existe uma explicação convincente. Descoberto em 1891 pelo astrônomo Seth Carlo Chandler, trata-se de uma variação irregular no eixo de rotação da Terra que provoca um deslocamento circular entre 3 e 15 metros ao ano nos pólos terrestres. Sobre este movimento foram lançadas todo tipo de teorias, inclusive que causa o movimento das placas tectônicas, terremotos e erupções. Ou ainda que detona fenômenos como "El Niño" ou o aquecimento global. Em julho do ano 2000, uma equipe de cientistas estadunidenses anunciou que a causa do bamboleio estava nas flutuações de pressões no fundo do oceano. Segundo esta teoria, este movimento no fundo dos mares mudaria a pressão exercida sobre a superfície terrestre, e provocaria o estranho bamboleio dos pólos. Suas teorias ficaram no ar após que entre janeiro e fevereiro de 2006 laboratórios de todo mundo comprovassem que o movimento tinha cessado por completo, numa anomalia que ainda não souberam explicar.

8. A Terra é um grande circuito elétrico:
Perfeitamente localizados a ambos lados do equador, a Terra dispõe de oito circuitos fechados de corrente elétrica que permitem a troca de carga entre a atmosfera e a superfície através de fluxos verticais. Em condições de bom tempo, os cientistas observaram um fluxo de carga positivo que se move desde a atmosfera para a Terra por causa da carga negativa de nosso planeta. Depois de anos de observação do comportamento das tormentas e as variações na ionosfera, a hipótese preferida hoje pelos cientistas é que este fluxo descendente de corrente positiva é contrária aos elétrons que são tranferidos à Terra durante as tormentas. Mesmo assim, ainda falta uma explicação plausível com relação a forma em que as variações na ionosfera afetam à formação de tormentas.

9. Toneladas de material cósmico caem a cada ano da atmosfera:
Segundo dados do space.com, a quantidade de pó cósmico que cai a cada ano na Terra supera as 30 mil toneladas. A maior parte deste material procede do cinturão de asteróides situado entre Marte e Júpiter. Os fragmentos provem dos constantes choques entre asteróides e são arrastados para o interior do sistema solar. Uma boa quantidade deles estão entrando permanentemente em nossa atmosfera.

10. Os pólos magnéticos da Terra mudam constantemente de lugar:
O campo magnético da Terra varia no curso de eras geológicas, é o que se denomina variação secular. Durante os últimos cinco milhões de anos efetuaram-se mais de vinte mudanças e a mais recente foi há 700 mil anos. Outras inversões ocorreram há aproximadamente 870 e 950 mil anos. Não se pode predizer quando ocorrerá a seguinte inversão porque a seqüência não é regular. Certas medições recentes mostram uma redução de 5% na intensidade do campo magnético nos últimos 100 anos. Mantido este ritmo, os campos voltaram a se inverter dentro de uns 2 mil anos.

O UNIVERSO - Outro Planeta Terra- ORIGEM DA VIDA

O Universo - Outro Planeta Terra. 

Origem da vida na Terra:

 De moléculas orgânicas simples a indivíduos pluricelulares

Maria Sílvia Abrão,

Todos os seres vivos possuem um código genético.  Ao tomar como verdadeira essa afirmação, a maioria dos biólogos também acredita que toda a vida existente na Terra descende de um único ancestral, um ancestral representativo de todos os seres vivos e que pode ser chamado de o último antepassado comum universal.

Para confirmar essa tese, podemos  recorrer à anatomia comparada para observar características comuns entre os organismos vivos, e entre esses organismos e os fósseis. Ou seja, ao estudar a forma e a estrutura dos seres vivos, percebemos que existem estruturas aparentemente diferentes, que desempenham funções distintas, mas com estruturas internas similares. Essas ocorrências são conhecidas como estruturas homólogas, e os membros dos vertebrados são um bom exemplo disso.

Padrão básico
Podemos comparar os membros superiores do ser humano com as nadadeiras anteriores de uma baleia, as patas anteriores do cavalo e as asas de um morcego. Ao observar a estrutura óssea desses membros, percebemos que todos possuem um padrão básico, apesar de desempenharem diferentes funções: segurar as coisas, nadar, correr e voar. Os órgãos diferentes desses organismos que compartilham de uma estrutura básica indicam que há um ancestral comum a todos eles.

Existem também estruturas superficialmente semelhantes que desenvolvem uma mesma função (as asas de uma borboleta e as asas de uma águia são bons exemplos); essas estruturas são conhecidas como análogas, o que indica que existem “vários caminhos” para resolver um mesmo problema.

Parentesco evolutivo
Ao observar o desenvolvimento embrionário dos vertebrados podemos constatar que todos têm um padrão básico de desenvolvimento, o que é mais um indício do parentesco evolutivo existente entre eles.
E se quisermos fundamentar um pouco mais essa linha de raciocínio, basta lembrar que as modernas pesquisas na área da genética tornaram possível observar a semelhança molecular entre os seres vivos, traçar histórias evolutivas das espécies e estabelecer relações de parentescos entre as espécies de seres vivos.

A vida na Terra
Nosso planeta teve origem há cerca de 4,6 bilhões de anos e a existência da Terra está dividida em eras geológicas. O período desde a formação do planeta até 570 milhões de anos atrás é conhecido como era Pré-cambriana e foi no início desse período que surgiram moléculas com capacidade de autoduplicação, responsáveis por anunciar a origem vida.

A atmosfera terrestre possuía uma composição diferente da atual. Acredita-se que era composta pelos gases metano, amoníaco,  hidrogênio e vapor de água. As fortes descargas de relâmpagos e os raios ultravioleta irradiados pelo sol teriam promovido uma grande variedade de reações químicas na atmosfera, levando ao aparecimento, entre outras, de moléculas orgânicas simples, como alcoóis, aminoácidos e açúcares.

Tais moléculas teriam sido arrastadas pelas chuvas da atmosfera até os mares. Nesse novo ambiente, teriam se reunido e formado moléculas orgânicas mais complexas, as chamadas proteínas. Estas, por sua vez, convivendo em meio ácido formaram aglomerados hoje conhecidos como coacervados ou, estimuladas pela variação da temperatura, reuniram-se, formando pequenas gotas conhecidas como microsferas.

Tanto os coacervados como as microsferas são detentores de proteínas enzimáticas associadas a um tipo de molécula originada nas atmosferas primitivas, o ácido nucleico. Esses aglomerados podem ser considerados o primeiro exemplo de ser vivo, pois se acredita que teriam capacidade de se metabolizar, se reproduzir e transmitir hereditariedade, desenvolvendo com isso a aptidão para evoluir.

Várias teorias
Outras explicações sobre a origem da vida também são aceitas. Para alguns cientistas, as moléculas precursoras da vida foram formadas no fundo dos mares, em regiões de água aquecida pela lava das erupções vulcânicas. Essa água, rica em gás sulfídrico, é utilizada por um tipo de bactéria para produzir alimento. Além disso, ao se reproduzir nesse meio, tais moléculas estariam protegidas das intempéries, dos meteoros e dos efeitos da evaporação.

Podemos, ainda, acreditar que as primeiras moléculas orgânicas tenham caído na Terra a bordo de cometas e meteoros. Assim, uma parte da comunidade científica acredita que as moléculas orgânicas teriam ficado grudadas à argila, formando concentrados de moléculas que em interação produziram novas moléculas orgânicas capazes de se duplicar.

Da análise desse quadro, pode-se concluir que os primeiros seres vivos deveriam ser bastante simples e, na verdade, existem ainda hoje algumas bactérias denominadas arqueobactérias (arqueanas) que são capazes de viver em locais ermos como fontes de água quente, lagos salgados e pântanos. Acredita-se que as arqueanas seriam os seres que mais se assemelham aos primeiros seres vivos, embora sejam bem mais complexos que estes. Esses seres primevos cresciam e partiam-se em pedaços capazes de manter as características originais, perpetuando assim sua linhagem e conseguindo se reproduzir.

Alguns cientistas acreditam que os primeiros seres vivos, que se alimentavam das próprias substâncias orgânicas que lhe propiciavam formação, eram seres heterótrofos, pois não conseguiam produzir seu próprio alimento. Outros pesquisadores acreditam que eles obtinham energia a partir de reações químicas, fabricando suas próprias substâncias a partir das substâncias inorgânicas.

Atualmente, existem seres capazes de sobreviver em regiões inóspitas como fontes de águas quentes e vulcões submarinos, que igualmente utilizam o processo citado para obtenção de energia, são os seres quimiolitoautótrofos.

O papel da fotossíntese
O aparecimento da fotossíntese, a produção de alimento a partir de substâncias inorgânicas simples utilizando-se da energia radiante (luminosa), foi um passo importante e decisivo na história da vida na Terra. Acredita-se que inicialmente a fotossíntese tinha como reagentes o gás carbônico e o sulfeto de hidrogênio, como ocorre nas sulfobactérias atualmente.

Na presença da luz, as sulfobactérias primitivas eram capazes de transformar o gás carbônico e o sulfeto de hidrogênio em glicose, enxofre e água. Posteriormente, surgiram seres capazes de aproveitar a água nesse processo, eles seriam os ancestrais das cianobactérias.

Quando isso ocorria, a fotossíntese se processava tal como na maioria dos casos hoje, ou seja, na presença da luz esses seres eram capazes de transformar gás carbônico e água em glicose e gás oxigênio. Como a Terra possuía uma grande disponibilidade de água, esses ancestrais das cianobactérias puderam se espalhar pelo planeta.

Essa proliferação foi tão grande que a atmosfera terrestre foi modificada em razão do acumulo do gás oxigênio produzido nessa reação. Outras condições do ambiente terrestre também foram modificadas. O oxigênio reagiu com os gases da atmosfera, que oxidou os metais, os quais passaram a se depositar no fundo dos mares e rios, e reagiu também com os compostos orgânicos degradando-os, causando um grande impacto ambiental.

Oxigênio e oxidação
Apesar do efeito destruidor do oxigênio, determinadas formas de vida foram capazes de sobreviver. Algumas espécies haviam desenvolvido a capacidade de se proteger contra a oxidação promovida pelo oxigênio. Alguns seres adaptaram-se às novas condições e passaram a utilizar a oxidação como uma forma de desmontar, de quebrar as moléculas orgânicas de alimento.

O controle da oxidação da matéria orgânica garantia a obtenção de energia e assim surgiu a respiração celular. A respiração celular é uma reação química, inversa à reação de fotossíntese, que ocorre na grande maioria dos seres vivos atuais.

O gás oxigênio presente na atmosfera também sofreu transformação formando o gás ozônio, que deu origem à formação da camada de ozônio, responsável pela redução da passagem de raios ultravioleta, nocivos aos seres vivos.

Procariontes e eucariontes
Os primeiros seres vivos eram provavelmente muito simples e assemelhavam-se aos procariontes atuais (seres unicelulares de estrutura mais simples, com material genético livre no citoplasma, sem um núcleo individualizado). Depois, com o passar do tempo, surgiram os seres eucariontes (indivíduos que possuem estruturas celulares mais complexas, com material genético separado do citoplasma por uma membrana nuclear, formando um núcleo verdadeiro).

Acredita-se que esse tipo de célula surgiu a partir das células procariontes por intermédio de determinados processos, enquanto outras, chamadas de organelas celulares, como a mitocôndria e o cloroplasto, surgiram a partir da invasão e consequente permanência de bactérias no interior das células primitivas.

Por sua vez, as células eucariontes podem ter passado a viver reunidas em colônias, formando os primeiros indivíduos formados por múltiplas células, os chamados pluricelulares. Os seres que viviam nessas colônias começaram a dividir “o trabalho” de realização das funções vitais e, dessa forma, aparecem as diferenciações dos tecidos celulares.

História geológica e seleção natural
Do que foi dito até agora, podemos observar que as moléculas orgânicas se organizaram dando origem às células, que em conjunto formaram os tecidos, responsáveis pela constituição dos órgãos, que, por sua vez, se reúnem para desempenhar uma função.

Já os diferentes conjuntos de órgão desempenham as várias funções vitais necessárias à sobrevivência de um organismo, de um individuo de uma determinada espécie, enquanto a junção de vários organismos de uma mesma espécie formam uma população.

Na mesma sequência, o conjunto formado pela parte inanimada do ambiente (solo, água, atmosfera) e pelos seres vivos das diferentes populações que ali habitam recebe o nome de ecossistema. Por seu turno, o conjunto de todos os ecossistemas é conhecido como biosfera, a parte do planeta ocupada pelos seres vivos.

De tudo isso, podemos afirmar que a história da vida na Terra está intimamente ligada à sua própria história geológica, pois ocorreram diversas alterações ambientais que favoreceram alguns seres em detrimento de outros, processo que se convencionou chamar de seleção natural.

Maria Sílvia Abrão, Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação é bióloga, pós-graduada em fisiologia pela Universidade de São Paulo e professora de ciências da Escola Vera Cruz (Associação Universitária Interamericana).

  Ciências, Evolução, Biologia, Terra e universo

 Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação 15/03/2006-17h25

Fontes:

Documentários Pires.·314 vídeos

Publicado em 31/08/2012

Episódio 09 da 3ª Temporada, O Universo - Outro Planeta Terra.

http://educacao.uol.com.br/disciplinas/ciencias/origem-da-vida-na-terra-de-moleculas-organicas-simples-a-individuos-pluricelulares.htm

• Licença padrão do YouTube 

   

  

  
  

O UNIVERSO - Tempestade Magnética.43:58

O Universo - Tempestade Magnética.

Episódio 03 da 5ª Temporada, 
O Universo - Tempestade Magnética.

Magnetismo Terrestre - Campo Magnético da Terra

Os cientistas explicam que outro limite além da atmosfera parece separar o ambiente da Terra do ambiente do espaço. Este limite é conhecido como Magnetopausa é o que chamamos magnetismo terrestre. É o limite entre aquela região de espaço dominada pelo campo magnético da Terra, chamado de Magnetosfera, e o espaço interplanetário onde campos magnéticos são dominados principalmente pelo sol. 

A Terra tem um campo magnético forte. 
É como se a Terra fosse uma enorme barra de imã.

A bússola magnética trabalha 
e encontra as direções na superfície da Terra
 por causa deste campo magnético. 

Este mesmo campo magnético
 estende-se para longe no espaço exterior.

Quem já teve a oportunidade de observar uma bússola e ver que uma agulha dentro dela sempre aponta em uma determinada direção. Esta agulha está magnetizada, o que nos leva então a concluir que existe um campo magnético associado à Terra. A observação do ponteiro de uma bússola se movimentando causou tamanho susto em Einstein quando este tinha apenas três anos de idade, que provavelmente foi ela a maior responsável por ele se dedicar ao estudo de fenômenos físicos.

Foi William Gilbert que em torno de 1600 escreveu, a pedido da Rainha Elizabeth I da Inglaterra, o livro ''De Magnete'', que tratava sobre fenômenos magnéticos conhecidos até então. Foi neste livro que William Gilbert mostrou sua teoria de que a Terra era um ímã gigante.

A Terra seria então um ímã com o pólo norte magnético próximo ao pólo sul geográfico e o pólo sul magnético próximo ao seu pólo norte geográfico. A terra pode ser imaginada como tendo um grande ímã de dois pólos em seu interior, ou mais modernamente, com uma espira circular gigantesca percorrida por uma corrente muito grande a muitos kilômetros de seu interior, e o plano desta espira estaria deslocado cerca de 11,5° em relação ao plano do Equador.

Magnetismo terrestre

Pesquisas geológicas recentes, afirmam que a parte central da Terra seja constituída por ferro fundido, e correntes elétricas existentes dentro deste núcleo de ferro seriam as responsáveis pela existência do campo magnético. Estes estudos ainda não foram totalmente comprovados, porém a Lua não possui núcleo derretido assim como não possui campo magnético, e vários outros planetas do nosso sistema solar apresentam campos magnéticos assim como o Sol. 

Até mesmo nossa galáxia possui um campo magnético, que apesar de muito pequeno é importante devido ao grande volume que ele ocupa. Um dos maiores interesses em viagens espaciais está concentrado no estudo de campos magnéticos existentes no espaço e fontes de campo magnético em outros planetas.

Estudos muito aprofundados vêm sendo feitos há séculos devido à importância de se saber qual é o modulo, a direção e o sentido do campo magnético terrestre, que já foi extremamente útil para os navegadores do passado, e ainda continua o sendo para navegadores e aventureiros de hoje.

Para se obter dados sobre o campo magnético terrestre, podemos utilizar um magnetômetro, aparelho que pode medir com altíssima precisão campos magnéticos, ou ainda utilizar uma simples bússola, cuja agulha magnetizada tenderá a se alinhar com o campo magnético terrestre, oferecendo no entanto uma aproximação grosseira. 

O campo magnético na superfície terrestre também é bem variável para diferentes pontos como para diferentes épocas. Um exemplo que pode ser citado é de uma variação de 35° na direção de uma agulha de uma bússola entre os anos de 1580 e 1820.

Variações no campo magnético da Terra também podem ser devidas a correntes na ionosfera ou tempestades magnéticas devidas à radiação solar. Estudos feitos nos campos magnéticos existentes no fundo do oceano e principalmente no "Sulco do Meio Atlântico", lugar onde quantidades de magma transbordam do centro da Terra e se depositam em ambos os lados do sulco, e este magma ao entrar em contato com a água se solidifica e preserva dentro de si um registro magnético do campo magnético terrestre em diversas épocas da história da Terra. Através de estudos como este, foi possível que físicos descobrissem que a polaridade magnética da Terra se inverte mais ou menos a cada milhão de anos. 

O campo magnético da Terra à grandes distâncias desta, sofre grandes distorções também principalmente devidas a existência de ventos solares, que são constituídos de pequenas partículas expelidas pelo Sol.

O campo magnético da Terra mostra uma força eletricamente carregada em qualquer partícula que se move por ela. Parece haver um vento " fixo " de partículas carregadas que se movem no externo do sol. Este vento solar, quando próximo da Terra, é inclinado pelo campo magnético da Terra. Nesta interação, o campo magnético da Terra é ligeiramente apertado no lado que enfrenta o sol, e apresenta um longo rabo no lado da Terra que fica longe do sol.

 Na magnetosfera, 
orbitam enxames de partículas carregadas
 que se movem em largos e enormes cintos ao redor da Terra.

 O movimento delas é regular
 porque elas são dominadas pelo campo magnético 

comparativamente constante da Terra.

A descoberta destes cintos de radiação que cinge a Terra foi primeiro descoberto pelo satélite americano, Explorer 1, que foi uma das realizações mais cedo da era espacial. Na verdade, as partículas carregadas dentro dos cintos de radiação viajam em um complexo padrão espiralado. Elas movem-se de um lado para outro de norte para sul enquanto o grupo inteiro lentamente acumula-se ao redor da Terra.

 Quando o campo magnético do sol está especialmente forte, a magnetosfera é apertada (comprimida). Os cintos de partículas apanhadas são empurrados para mais próximos da Terra. Os Cientistas não estão certos do que causa as famosas auroras boreais, ou luzes do norte, e as auroras austrais, ou luzes meridionais. De acordo com uma explicação, quando as partículas apanhadas são forçadas para baixo na atmosfera da Terra, elas colidem com outras partículas e muita energia é trocada nesse processo. Esta energia é transformada em luz, e resultam em especulares auroras.

Autoria: Patrícia França

 Li-Sol-30

Fonte:

 

Documentários Pires.·314 vídeos

Publicado em 06/09/2012- Licença padrão do YouTube 
 http://www.coladaweb.com/fisica/fisica-geral/magnetismo-terrestre-campo-magnetico-da-terra

Sejam felizes todos os seres.Vivam em paz todos os seres.

Sejam abençoados todos os seres.

EVOLUÇÃO QUÍMICA : LUZ - E CALOR

 Cientistas estudam como os elementos químicos mudam com o tempo e com a posição dentro das galáxias. Foco de Projeto Temático no IAG-USP são as estrelas centrais de nebulosas planetárias (Nasa)

Pesquisa mostra evolução química das galáxias

Especiais- 16/11/2011

Por Janaína Simões

Agência FAPESP – Assim como o vento sopra a poeira na Terra, os ventos estelares sopram matéria para fora das estrelas ao longo da vida desses astros. O vento estelar interessa aos astrônomos porque é um fenômeno preliminar do que vai ocorrer no fim da vida da estrela.

Descobrir a composição química desses ventos e qual a influência dessa composição no processo de perda de material estelar é o projeto de doutorado de Graziela Keller, que conta com Bolsa da FAPESP.
O estudo é um dos que integram o Projeto Temático “Nebulosas fotoionizadas, estrelas e evolução química de galáxias”, coordenado por Walter Maciel, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, e financiado pela FAPESP.

Maciel está à frente de um grupo que estuda a evolução química das galáxias, ou seja, como os elementos químicos mudam com o tempo e com a posição dentro das galáxias. No Projeto Temático, o foco são as estrelas centrais de nebulosas planetárias.

“As mudanças vão depender da evolução com o tempo. Então, precisamos saber qual é a idade delas. Estamos calculando as variações da composição química, mas precisamos saber a que época da vida da galáxia elas se aplicam”, disse Maciel.

“A composição química atual da Via Láctea é diferente de 5 bilhões ou de 10 bilhões de anos atrás. Precisamos estudar objetos que tenham idades correspondentes a cada uma das fases da vida da galáxia e, para isso, é preciso calcular as idades de cada objeto em estudo”, explicou.

As estrelas centrais de nebulosas planetárias estudadas pelo grupo do IAG são fases muito evoluídas da vida de estrelas como o Sol. “Elas já perderam todo o ‘envelope’, isto é, a nebulosa planetária que estava ao redor delas. O que mostram agora em sua superfície é a composição química que antes ficava dentro da estrela, algo que não conseguimos enxergar”, disse Keller.

Ao observar essas estrelas, os pesquisadores obtêm informações que ajudam a testar e aperfeiçoar modelos de evolução e de estrutura de estrelas já descritos pela ciência.

A perda de material por meio dos ventos estelares se relaciona com a luminosidade das estrelas e, basicamente, é a decomposição da luz, por meio de espectroscopia, que conta do que uma estrela é feita. Com isso, cientistas calculam a metalicidade, ou seja, quais os elementos químicos a formam e em que quantidade. Esses dados podem ser usados para estimar a idade das estrelas.

Uma hipótese científica para explicar os ventos é a pressão de radiação: a luz gera uma pressão, empurrando o material das camadas mais externas da estrela. “Dependendo do elemento químico que estiver naquele material, a luz vai empurrar menos ou mais vento. Se soubermos quais são os elementos químicos presentes, podemos dizer se um modelo é capaz de gerar ou não a perda de massa que a gente observa”, disse Keller.

Para estudar os ventos, ela utilizou códigos de atmosferas estelares desenvolvidos por outros cientistas durante vários anos de estudo. Passou um ano na Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, para aprender a usar um programa computacional chamado CMFGEN, que a ajudou a fazer cálculos e determinar as características físicas de estrelas centrais de nebulosas planetárias.

“Esses códigos simulam o que estamos observando. Damos todas as características da estrela e o código nos devolve o espectro da estrela, ou seja, a divisão da luz nas diversas cores”, explicou Keller.
Comparando os espectros devolvidos pelos códigos com o espectro observado, é possível determinar a massa da estrela, sua gravidade superficial, temperatura, luminosidade, taxa de perda de massa, a velocidade do vento e a composição química. “Se pudermos saber quais são os elementos químicos presentes na superfície dessas estrelas, poderemos determinar quais mecanismos de perda de massa são capazes de acelerar o que a gente observa”, disse.

Ainda dentro de seu doutorado, Keller estudou as instabilidades causadas pelo mecanismo de aceleração do vento. A força que empurra o vento é proporcional à aceleração desse vento. Quanto mais rápido o vento, maior a força que o empurra e vice-versa.

Esse processo aumenta a velocidade até criar choques no vento, o que provoca as chamadas inomogeneidades – característica de um corpo que não tem as mesmas propriedades em todos os pontos. No caso do vento, a movimentação gera regiões mais rarefeitas intercaladas com regiões mais densas. Essas inomogeneidades impactam no que se observa da estrela.

Para estudar esse aspecto dos ventos estelares, Keller utilizou outro tipo de código computacional, o H-DUST, desenvolvido pelo pesquisador Alex Carciofi, também do IAG-USP. Ele serve para simular o que ocorre com a luz da estrela quando ela passa pela atmosfera da estrela, mas é tridimensional.
Esses dados poderão ser comparados com os gerados pelo código CMFGEN usado por ela nos Estados Unidos, mostrando se o que ela adotou como inomogeneidade dos ventos na primeira parte de seu doutorado está próximo da previsão mostrada pelo sistema tridimensional do código de Carciofi.

Idade das estrelas
O Projeto Temático coordenado por Maciel desenvolveu também dois novos modelos para calcular a idade de estrelas localizadas no centro de nebulosas. A equipe já havia desenvolvido três métodos, cujos resultados foram publicados no início de 2010 na revista Astronomy and Astrophysics.

Inicialmente, eles analisaram uma amostra de 230 nebulosas entre as cerca de 2 mil nebulosas planetárias existentes na Via Láctea. Agora, no estudo “Kinematic Ages of The Central Stars of Planetary Nebulae”, publicado na edição impressa de outubro da Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica, o grupo apresenta os resultados da aplicação dos métodos cinemáticos que desenvolveram para calcular a idade das estrelas.

“Pelo método cinemático, podemos calcular as idades com base em seus movimentos. As estrelas jovens em nossa galáxia giram em torno do centro da galáxia, mas não se movem muito na direção perpendicular. Com as estrelas mais velhas é o contrário: a velocidade maior se dá na direção perpendicular e menor na direção da rotação. Além disso, as velocidades das estrelas variam com o tempo de uma maneira conhecida”, explicou Maciel.

Os pesquisadores calcularam as idades para duas amostras, uma com 230 estrelas, montada pela própria equipe do IAG-USP, e outra de 900 estrelas de um catálogo internacional. Além de desenvolver os novos métodos, o objetivo dessa fase do estudo foi ampliar a amostra em relação ao trabalho já feito para comprovar a robustez do método desenvolvido pelos pesquisadores.

Assim como no primeiro estudo publicado em 2010, nesse segundo, usando amostras e métodos diferentes, os cientistas chegaram à conclusão de que a maior parte das estrelas centrais das nebulosas planetárias estudadas têm idades abaixo de 3 bilhões de anos. 

O Sol tem cerca de 4,5 bilhões de anos. 

 

Leia reportagem na revista Pesquisa FAPESP sobre conexão entre a evolução química da Via-Láctea e a formação de planetas terrestres. 

Evolução química das galáxias é alvo de estudo

Além de hidrogênio e hélio, no Universo

 há um conjunto de outros elementos químicos, 

como oxigênio, carbono, ferro e lítio,

 chamados genericamente de “metais” pelos astrofísicos 

 Pesquisadores do IAG da USP iniciam projeto para estudar os tipos e a quantidade de metais presentes nos gases que envolvem grupos de galáxias

Agência FAPESP – Além de hidrogênio e hélio, no Universo há um conjunto de outros elementos químicos, como oxigênio, carbono, ferro e lítio, chamados genericamente de “metais” pelos astrofísicos.
Ao estudar o tipo e a quantidade (metalicidade) desses elementos presentes no gás que envolve as galáxias, por exemplo, é possível estimar a evolução delas.

Um grupo de pesquisadores do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo (USP) iniciou um projeto de pesquisa, realizado com apoio da FAPESP, para estudar a metalicidade de aglomerados de galáxias (união de diversas galáxias).

“Ao compreender melhor os processos de produção e transferência de elementos químicos que ocorrem nesses objetos, que são os de mais larga escala em equilíbrio no Universo, será possível preencher uma peça de um grande quebra-cabeça que é entender a evolução química do espaço como um todo”, disse Gastão Cesar Bierrenbach Lima Neto, professor do IAG e coordenador do projeto, à Agência FAPESP.

De acordo com o pesquisador, à exceção do hidrogênio, hélio e lítio, todos os demais metais presentes no Universo são produzidos pelas estrelas (em um processo denominado nucleossíntese estelar), que, por sua vez, se formam em galáxias.

À medida que as estrelas evoluem, elas ejetam esses metais no meio galáctico interestelar – onde o material é reciclado e, eventualmente, pode dar origem a novas gerações de estrelas.
Como esses processos são altamente complexos, é preciso fazer simulações numéricas com computação de alto desempenho a fim de estudar a metalicidade das galáxias.

“Nós precisamos de computadores muito grandes,

 além de códigos complexos e o envolvimento

 de um grupo de pesquisadores”, 

explicou Lima Neto.

Além disso, são necessárias observações por raios X, como as que Lima Neto e a pesquisadora Tatiana Ferraz Laganá farão durante a pesquisa. Laganá realiza um projeto de pós-doutorado no Núcleo de Astrofísica Teórica (NAT) da Universidade Cruzeiro do Sul (Unicsul), no âmbito do programa Jovens Pesquisadores, da FAPESP.

“Os raios X nos mostram

 a composição do gás situado entre as galáxias,

 que é enriquecido por elas”, explicou Lima Neto.

Novo cluster de computadores
A fim de realizar suas simulações numéricas, os pesquisadores do IAG utilizam um dos maiores e mais potentes clusters (aglomerados de computadores) voltado exclusivamente para pesquisas astronômicas, instalado no início de 2012 no Departamento de Astronomia.

Avaliado em mais de US$ 1 milhão, o equipamento foi adquirido com apoio da FAPESP por meio do Programa Equipamentos Multiusuários, no âmbito de um projeto realizado pelo IAG em parceria com o NAT, da Unicsul.

Composto por três torres, do tamanho de geladeiras domésticas que juntas pesam três toneladas, o conjunto de computadores possui 2,3 mil núcleos de processamento.

O sistema possibilitou um aumento de 60 vezes na escala de processamento do Departamento de Astronomia da USP. O cluster utilizado anteriormente pela instituição possuía 40 núcleos de processamento.
“O novo cluster de computadores agregou um poder de cálculo brutal às nossas simulações numéricas”, avaliou Lima Neto. 

“Simulações 

que antes levariam meses, 

agora nós fazemos em alguns dias”, 

comparou.

O pesquisador Rubens Eduardo Garcia Machado, que realiza pós-doutorado no IAG com Bolsa da FAPESP, começou a rodar as primeiras simulações numéricas de colisões de aglomerados de galáxias, que também provocam mudanças em suas composições químicas.

Colaboração sul-americana
Por meio de colaborações com colegas de outros países da América do Sul, os pesquisadores do IAG também pretendem adaptar códigos de simulações numéricas de evolução química.

Nos últimos anos, os pesquisadores brasileiros iniciaram conversas com colegas do Instituto de Astronomia e Física do Espaço (Iafe) do Conselho Nacional de Investigações Científicas e Técnicas (Conicet) e da Universidade de Buenos Aires (UBA) da Argentina para começar uma colaboração formal de pesquisa.

No início de fevereiro, uma das pesquisadoras do Iafe, a astrofísica argentina Patricia Tissera, esteve no Brasil, por meio de um Auxílio Pesquisador Visitante, concedido pela FAPESP, para discutir com os pesquisadores brasileiros sobre a colaboração.

Na ocasião, Tissera deu uma palestra na Conferência USP sobre Cosmologia, Estruturas de Larga Escala e Primeiros Objetos , realizada nos dias 4 a 7 de fevereiro, em São Paulo, sobre como os padrões químicos e dinâmicos representam uma rota de pesquisa desafiadora para entender a formação das galáxias.

A pesquisadora desenvolveu um código de simulação numérica de evolução química e formação estelar, além de outros processos astrofísicos que os pesquisadores brasileiros pretendem começar a estudar.
“Nós temos interesse em colaborar com colegas de países como a Argentina e o Chile há bastante tempo”, afirmou Lima Neto.

“A ideia é montarmos uma rede de pesquisa 

sobre astronomia extragaláctica no Cone Sul,

a exemplo das existentes nos Estados Unidos e Europa”,

 contou.

Fontes:

 Agência FAPESP-© NASA/JPL

 URL: agencia.fapesp.br/14779

ELTON ALISSON | Edição Online 17:55 22 de fevereiro de 2013

 

Céu da Semana 23 de fevereiro a 3 de março de 2013

O que há para ver a olho nu no céu de São Paulo 

na semana 23 de fevereiro a 3 de março de 2013. 

Com o astrofísico

 Gustavo Rojas, 

do Laboratório Aberto de Interatividade (LAbI) da UFSCar.

 Todas as semanas, Gustavo Rojas apresenta dicas 

de como olhar para o céu, quais constelações estão em destaque,

 fases da lua e os principais fenômenos astronômicos.

Fonte:

• 

  univesptv·1868 vídeos
  
  

  Publicado em 22/02/2013

  Licença padrão do YouTube 

  

Sejam felizes todos os seres.Vivam em paz todos os seres.
Sejam abençoados todos os seres.