astropt jul2011
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AstroPT Magazine. Edição de Julho de 2011. Publicação mensal com os posts relevantes do sítio astropt.org Não perca neste número duas entrevistas exclusivas, astrofotografia, etc.TRANSCRIPT
astroPT magazine
Julho 2011 Volume 1, Edição 7
Quanto mais não seja, para se ganhar $$ em concursos na televisão.
Claro que este é um exemplo “popular”, mas o certo é que saiu um estudo nos EUA mostrando claramente
que o nível de vida das pessoas “normais” está directamente ligado à sua educação que se
traduz no seu conheci-mento de cultura geral. Por exemplo, Bill Gates
(e criadores de Face-book, Tweeter, etc), não fizeram a sua for-tuna com conspirações
e a inventar mentiras, mas sim desenvolven-do aplicações de conhecimento científi-
co… e para isso, tive-ram que ter conheci-
mento científico, obvia-mente. O contrário também é
verdade: as pessoas com menos instrução, com menos conheci-mento, são as que pas-
sam por mais dificulda-des no seu nível de vida.
Daí que o astroPT privi-legia a educação. Por-
que isso levará a um
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Julho 2011 LITERACIA CIENTÍFICA
nível de vida superior por parte das pessoas que bebem desse
conhecimento P.S.: já agora, no caso em imagem, a respos-ta certa era Saturno. Saturno é um planeta e não planeta-anão.
Carlos Oliveira
Porque precisamos de Literacia Científica?Porque precisamos de Literacia Científica?
Revista bate recordes… Revista bate recordes…
Pois é… a nossa edição especial começou a bater recordes. Na semana de lan-çamento esteve na posição 170 no yudu e esta semana já está na 43ª posição. No gráfico pode ver o número total de nossos leitores das revistas nos alojamentos issuu e yudu (não estão contabilizados os downloads). Não perca mais tempo e leia a edição de Junho e a nossa edição especial (verá que não se arrependerá). José Gonçalves
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Volume 1, Edição 7
A Ética Há duas formas de ver a Ética: 1- A Ética como o fazer o Bem 2- A Ética como a busca do melhor, da melhor atitude num grupo já de boas opções Ao contrário da moral, que diz “não faças isso”, que fala dos deveres, a Ética diz como se age melhor e como se vivem os valo-res. Quanto aos valores, que foram descobertos numa cultura e numa determinada época, os mais altos são os abso-lutos e universais. Sen-do universais não signi-fica que sejam pratica-dos por todas as cultu-ras em todas as épocas. Significam, sim, que são importantes para a cultura, que se os per-dermos ocorre um recuo civilizacional. Um exemplo de valor absoluto é a dignidade
do ser humano. Ao ser absoluto não depende da cultura onde foi des-coberto mas vale por si próprio. Antes de um valor absoluto ser reco-nhecido pela maioria ele é promovido por um punhado de pes-soas, os heróis, que sofreram ao proclamar esse mesmo valor. ————— Existem 2 tipos de efei-to placebo: 1- Aquele que é usado em estudos científicos sobre medicamentos. Damos o medicamento falso a uma pessoa e verifica-se a reacção. Se for positiva pode dever-se a um efeito psicológico chamado de efeito placebo. 2- Aquele em que faze-mos alguém crer que tomámos o medica-mento sem o tomar. Ora, o primeiro tipo já todos conhecemos mas o segundo é mais com-plexo. Se a minha tia
me diz para usar um produto à base de água milagrosa ficará à espe-ra de algum resultado. De notar que os resul-tados destes produtos milagrosos são muito esfumaçados. Se eu disser que usei o tal produto, mesmo sem o usar, ela vai dizer “nota-se, que bom!”. É este o efeito, alguém que acredita no produto placebo verá resulta-dos placebo. Temos sido alvo deste efeito placebo na nossa sociedade, principal-mente desde 2008. Basta-me estar 3 dias sem ver televisão para ser a pessoa mais sorri-dente no caminho entre casa e o trabalho e vice-versa. As más notícias espalham-se mais depressa e ganham mais peso do que as outras. Porque é que as pessoas prefe-rem ler o que correu mal com os outros em
vez de ler o que fize-ram de bom? Há um certo sadismo na nos-sa civilização e, ao mesmo tempo um efeito placebo de 2º tipo. Resta-nos um Fado Positivo, um Boas Notícias, um Governo Sombra e um AstroPT para nos abrir os olhos para a realidade. As águas milagrosas existem mas não fazem o que dizem que elas fazem. Existem não para nos curar mas para os seus mentores irem de férias com o nosso dinheiro. O medo aju-da a aguçar as falsas crenças e o efeito pla-cebo de 2º tipo. As águas milagrosas não fazem milagres a quem as compra mas fazem milagres a quem as vende. Dário S. Cardina Codi-nha
Ética, Moral e 2 Placebos Ética, Moral e 2 Placebos
LITERACIA CIENTÍFICA
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AstroPT alojado por: Grifin
http://www.grifin.pt/
Há 3 dias atrás, escrevi um post sobre os supostos OVNIs em
Londres deste ano, que não passam de uma manobra de marketing de uma empresa Lon-
drina. Claro que há sempre os crentes, que vêem “fantasmas” em todo o
lado, que tendem sem-pre para o lado pseudo, e por isso nunca ficam satisfeitos. E o que
fazem? Usam a estraté-gia pseudo de apelar ao “unfalsifiable”. Como se sabe, qual-
quer pensamento lógi-co, racional, científico, é falsificável. Por exem-plo, se eu disser que se
saltar do topo de um prédio vou cair cá em baixo, isso é uma afir-
mação falsificável, por-que pode estar correta ou não, e para isso bas-
ta fazer a experiência. Quem utiliza uma men-talidade pseudo, opta pela estratégia da não-
falsificação, que serve só um propósito: pro-mover a confusão de modo a enganar a
audiência. Por exem-plo, um pseudo pode dizer que está uma fada debaixo da mesa.
Essa é uma afirmação falsificável. Faz-se a experiência e não está lá (tal como não estão
duendes, unicórnios, o Pai Natal, ou o Monstro de Esparguete Voador). Pronto, assunto arru-
mado. Mas para a men-talidade pseudo, o assunto não está arru-
mado. Porque para essa mentalidade, se a fada (ou duende, ou
unicórnio, ou Pai Natal) não está debaixo da mesa, então é porque está debaixo da cama.
Se virmos debaixo da cama e não estiver, então está na banhei-ra… etc… etc… etc… ad
infinitum. Ou seja, a mentalidade pseudo interpreta os resulta-dos negativos, como
sendo positivos noutro lado. Por isso é que é uma mentalidade pseu-do, porque torna tudo
não-falsificável. A mentalidade pseudo não aceita o resultado negativo de um evento
pelo evento em si, mas imagina logo que esse resultado negativo
OVNIs em Londres de novo? OVNIs em Londres de novo?
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poderá ser positivo noutro evento inde-pendente que se lem-
bram de inventar.
Isto passa-se concreta-mente no tema dos OVNIs. Os crentes em conspi-
rações, que obviamen-te têm uma mentalida-de pseudo, nunca ficam satisfeitos com o resul-
tado de um avistamen-to, e este não passar de uma causa terrestre. Os crentes, os pseudos,
vão logo imaginar que se este evento era ter-restre, então outro qualquer terá que ter
uma explicação muito mais fantasiosa. E o outro a seguir tendo uma explicação terres-
tre, vão logo imaginar conspirações para o próximo… e assim sucessivamente. Não
aprendem nem querem aprender, mas seguem sempre uma estratégia pseudo de não-
falsificável. A crença deles (em fadas, em OVNIs, no Pai Natal) tem que estar
correta. Por isso, se o resultado dá negativo, então eles acreditam (não passa de uma
Junho 2011 LITERACIA CIENTÍFICA
crença) que tem que ser positivo no próxi-mo. É sempre no próxi-
mo… Ora, o facto dos OVNIs de Londres deste ano serem fruto de campanhas de marke-ting, não demove os crentes obcecados por conspirações. Se os deste ano são fal-sos, então certamente que não se consegue explicar conveniente-mente os do ano passa-do! Sim, isto foi o que me foi dito numa mensa-gem que me enviaram! E mais, acusaram-me de afirmar que isto são mentiras sem primeiro tentar saber o que são! Enfim… mas será que estas pes-soas lêem os meus posts, a net-investigação que faço (já que não posso ir ao terreno), e as explicações que dou? Contra as cren-ças cegas dos que têm uma mentalidade pseudo, pouco há a fazer…
Já agora, a explicação para os OVNIs em Lon-
dres do ano pas-sado… que os pseudo obvia-
mente não que-rem saber: Estes foram os vídeos que “aterrorizaram” o Reino Unido no ano passado [N.R.: clique aqui para ver os vídeos] Todos os vídeos são da mesma coisa. A moda destas luzes começou a pegar em 2007… e a partir daí foi em crescendo, tendo
mais e mais publicida-de. Claro que a internet permite uma divulga-ção de vídeos e conspi-
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Volume 1, Edição 7
rações que antigamen-te não era possível. Cerca de 200 mil “luzes” deste género são “largadas” pelo céu só nos meses de Verão. Os próprios sites dos conspiradores apressa-
ram-se a dizer que isto não tinha nada de extraterrestre, e que por isso as pessoas não deviam confun-dir estas coisas com mistérios (como alguns continuam a confundir!). Como podem ler em alguns des-ses sites, isto são as chamadas Lanternas Chine-sas ou Lanternas no Céu. Leiam explicações mais detalha-das aqui, aqui,
e aqui.
Muita gente não está nada contente com
esta moda, porque estes balões têm incendiado várias coisas e têm morto muitos animais (que comem os arames depois dos balões caí-rem).
Imaginem o que seria, no Porto, todos os dias ser S. João, e em vez de
se ver um punhado de balões no céu numa noite, ver-se centenas de balões todas as noi-
tes. Seriam eventos fantásticos.
Imaginem agora que alguns filmavam isso, punham na net… e apa-
reciam logo os pseudos a dizer que aquilo era misterioso… e os cren-tes obcecados por
conspirações iam atrás… Enfim… a paciência que temos que ter para ler e responder a certas mensagens Carlos Oliveira
ELITERACIA CIENTÍFICA
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Junho 2011 LITERACIA CIENTÍFICA
SaberSaber
O conhecimento é a crença, verdadeira
justificada.
Basta pararmos um pouco a observar
as pessoas para ver que crenças há
muitas e portanto o conhecimento não
pode ser apenas sinónimo de crença.
Também podemos perceber que se
uma coisa é verdade mas nós não
acreditamos que seja, não faz sentido
dizer que temos esse conhecimento. E
assim avançamos para a segunda par-
te.
Para ser conhecimento, essa crença
tem de ser verdadeira. Mas aqui temos
um verdadeiro problema. Não temos
uma maneira infalível para chegar à
verdade. Já estamos de acordo (ou
deviamos estar) de que não basta
acreditarmos para que seja verdade, e
aproveito para acrescentar que tam-
bém não é apenas testando que garan-
timos a verdade. Já que isso implicaria
também infalibilidade. Mas sabemos
que não temos isso porque erramos
nos testes e nas interpretações várias
vezes. Como a verdade não entra por
nós adentro por osmose, há quem
tenha querido ver-se livre dela. Mas
não é possível. Precisamos sempre de
um critério para o que consideramos
verdadeiro, para caracterizar a corres-
pondencia entre conceitos e a realida-
de. Basta pensar na frase que o afir-
ma: ”é verdade que a verdade não
existe”. Leva a um beco sem saída, é
de facto uma afirmação godeliana. É
preciso aceitar a falta de absolutismo
na aquisição da verdade mas não a
descartar. Temos de ver de qualquer
modo o que vamos considerar que se
aproxima mais ou menos da verdade
(já que esta continua em si um concei-
to absoluto). Por isso passamos para a
terceira parte e a mais importante em
termos práticos. A justificação.
Conhecimento é a crença, verdadeira e
justificada, e já que com as caracteris-
ticas anteriores não podemos contar,
apesar de não as podermos descartar,
temos de considerar então a justifica-
ção que uma crença tem como verda-
deira, para que seja conhecimento.
Na realidade, o que distingue duas
afirmações quaisquer uma da outra é a
justificação que elas têm. Justificar por
ser crença de alguém ou por afirmar
repetidamente que “é a verdade” ou
“eu sei”, são justificações sem sentido.
É igual a dizer que “é porque é”. Mas
não é conhecimento.
Existe um numero infinito de afirma-
ções que se podem fazer acerca de
qualquer coisa. Mas só uma pequena
porção corresponderá a algo real (sim,
a verdade está em grossa inferioridade
numérica, seja ela o que for) . A única
maneira que se encontrou até agora
para distinguir uma afirmação de outra
qualquer nesse conjunto infinito, foi
dando importância à justificação. Não
conseguimos distingui-las por serem
crenças de alguém ou por serem ver-
dade, já que a justificação é o melhor
que temos dessa coisa que chamamos
verdade.
E já agora, dentro de uma aproximação
relativa da verdade, em que não temos
certeza se é
verdade ou não
mas procura-
mos o melhor
possível, é o
teste empiri-
co e metódi-
co que faz (tem feito) a maior diferen-
ça. O teste empírico não garante por si
a verdade absoluta mas até sermos
todos deuses é o melhor que temos
para justificar afirmações, já que racio-
cinando apenas tem sido impossivel
(muitos, muitos erros) saber como as
coisas são fora das nossas póprias
mentes (e dentro delas também já que
se fala nisso).
Mesmo este bocadinho de texto que
os filósofos considerariam filosofia, é
conseguido com recurso a experiencia
empirica e metodica. Senão ainda
acreditavamos que acreditar por si só
significava alguma coisa. Ou que existe
um modo de sermos “iluminados” e
alcançar “a verdade” assim de repen-
te - …e ainda há muita gente que acre-
dita. Infelizmente apresentam más
justificações para isso.
Conseguir afirmações que se distingam
por serem eficazmente aplicadas à
realidade dá muito trabalho. Mas pode
-se ensinar como se faz.
Resumindo, a grande Pergunta é:
(Shakespear enganou-se, não é essa)
“Como é que se sabe isso?”
João Coutinho
O Marco Filipe escreveu este “post” dando conta de resultados importantíssimos
que estão a ser obtidos pelos físicos do Fermilab. Ele faz refe-rência ao nível de certeza asso-ciado aos resultados experimen-
tais, indicando que, na física de partículas, o limite para que uma descoberta seja aceite como fidedigna é um nível de
certeza de pelo menos 5 sigma. Mas que história é esta dos “sigmas” ? Ao ler a notícia numa outra página deparei-me com
uma explicação muito intuitiva e que pensei poderia ser pedagó-gica. Aqui vai o texto numa tra-dução livre.
* Na física de partículas uma descoberta é reconhecida quan-
Sigmas ExplicadosSigmas Explicados
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Volume 1, Edição 7
PU
BP
UB
O Massachusetts Insti-tute of Technology (MIT) tem disponível na sua página recursos de várias áreas e gratuitos. Na área das ciências temos recursos os cur-sos de Aeronáutica e Astronáutica, Quími-ca, Física, Biologia,Ciências da Terra, Atmosfe-ra e Ciências Planetá-rias, Matemática, Enge-nharia, Economia, etc. (http://ocw.mit.edu/
EDUCAÇÃO
index.htm) Alguns desses recursos já estão traduzidos para português: http://ocw.mit.edu/courses/translated-courses/portuguese/ Poucos cursos reque-rem software específi-co, como oMathematica, a maio-ria basta o nosso sim-ples pc e o software básico. Dos materiais de apoio, disponíveis
na página do MIT, temos vídeos, fichas de leitura, exercícios, exa-mes e soluções, apre-sentações, galeria de imagens, etc. Para quem estiver a frequentar a faculdade fica aqui uma boa fonte de recursos. Ou então, em alternativa, poderá veraqui outros recur-sos. José Gonçalves
MIT Open Courseware MIT Open Courseware
do apresenta um nível de certe-za de pelo menos 5 sigma (escrito 5σ);
* O número de sigmas mede a probabilidade de um resultado experimental ser devido a um efeito real, em vez de ser ape-nas um acaso. Quanto maior o
número de sigmas, menor é a probabilidade de o resultado ser devido ao acaso;
* Por exemplo, imaginem uma experiência em que atiram uma moeda ao ar. Num processo
totalmente aleatório o natural será obter, em média, o mesmo número de caras e coroas. Isto não quer dizer que não é possí-
vel, por exemplo, obter “20 caras seguidas”. Simplesmente a probabilidade desse evento será muito baixa;
* Neste cenário, um nível de certeza de 3 sigma corresponde a dizer que a probabilidade de um resultado experimental se dever ao acaso é igual à de obter “mais de 8 caras seguidas” com o lançamento da moeda. Um nível de certeza de 5 sigma corresponde a dizer que a pro-babilidade de um resultado experimental se dever ao acaso é igual à probabilidade de obter “mais de 20 caras seguidas” com o lançamento da moeda. Por outras palavras, obter um resul-tado experimental com um nível de certeza de 5 sigma corres-ponde a dizer que a probabilida-de de ele ser devido a uma flu-tuação aleatória é inferior a 0.00006% e que portanto deve ser encarado como um efeito real e a descoberta fidedigna.
Luís Lopes
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Junho 2011 EDUCAÇÃO
“Da Terra ao Sistema Solar”: uma jornada em imagens (e links…!) “Da Terra ao Sistema Solar”: uma jornada em imagens (e links…!)
Tendo como partida um anterior apontamento de Carlos Oliveira, o Astropt traz-vos de novo o “From Earth To The Solar Sys-tem” do programa de Astrobiolo-gia da NASA. “Da Terra ao Siste-ma Solar” é uma colectânea onli-ne de mais de noventa imagens de alta resolução que o site FETTSS disponibiliza gratui-tamente (sob a condição de os créditos devidos lhe serem atri-buídos) para download, exposi-ções, fins educativos, palestras, enfim, para divulgação do espíri-to, excitação, entusiasmo, beleza e, claro, resultados concretos de algumas das mais fantásticas des-cobertas levadas a cabo pela exploração espacial planetária. Focando essencialmente a ori-gem e evolução do Sistema Solar de que a Terra faz parte, bem como a busca por vida extrater-restre (e, inclusive, terrestre!), a colecção FETTSS pretende cele-brar 2011 como Ano Internacio-nal do Sistema Solar e baseia-se no projecto premiado FET-TU, From Earth to the Universe, que por seu turno celebrou 2009 como Ano Internacional da Astro-nomia.
A colectânea FETTSS pretende, assim, atingir um sucesso seme-lhante ao da sua predecessora (que foi exibida um pouco por todo o mundo, nos mais variados locais), inspirando e alimentando a imaginação e fascínio da huma-nidade pelo Espaço com imagens
escolhidas pela sua beleza e sig-nificado científico. Juntando a Arte e a Ciência, a colecção pre-tende representar o estado-de-arte da investigação em campos de estudo como a astrobiologia, ciências planetárias e astrono-mia, utilizando para isso contri-buições de astrónomos amado-res e profissionais, telescópios espaciais como o Hubble e de missões como as de Dawn, Messenger, Juno e do Mars Science Laboratory.
Para além das espectaculares imagens que se reportam à vizi-nhança terrestre mais próxima, que conhecemos como Sistema Solar (“uma estrela, oito plane-tas, numerosas luas e miriades de cometas, asteróides e outros pequenos corpos espaciais”), a
FETTSS inclui visões únicas de locais terrestres que constituem
possíveis análogos de ambientes extraterrestres: é o caso do Rio Tinto em Espanha, as fontes hidrotermais (de alta temperatu-ra) doYellowstone National Park, as rochas da Austrália Ociden-tal ou o Deserto de Atacama, no norte do Chile, entre outros locais terrestres alien-like. O estudo de ciências plane-tárias com recurso a análogos terrestres tem ganho bastantes adeptos internacionais; é essa a abordagem, por exemplo, do projecto português ANAPOLIS.
O video que se segue, endereça-do ao Astropt pelo leitor Manel Rosa Martins, é uma breve jorna-da de 6 minutos por entre algu-mas dessas inspiradoras imagens (N.R.: clica na imagem para ver o vídeo):
Ana Guerreiro Pereira
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Volume 1, Edição 7 COSMOLOGIA
Na verdade, elas não mudam. O nosso conhecimento sobre elas é que vai acumulando, como sem-pre na ciência, e por isso pode-
mos medir essas constantes com melhor precisão. Não afecta a nossa vida diária, mas tem importância a nível de
investigação científica.
“A força eletromagnética ficou um pouco mais forte. A gravida-de ficou um pouco mais fraca. E agora se conhece um pouco melhor o tamanho do menor
“quantum” de energia. Os novos valores das constantes fundamentais da natureza, reco-mendados internacionalmente,
acabam de ser divulgados pelo Instituto Nacional de Padrões e
Tecnologia (NIST), dos Estados Unidos. Mas não há motivos para pânico
e nem para falsas expectativas: a sua geladeira não passará a gru-dar no ímã e nem você se sentirá mais leve por uma presumida
“dieta da gravidade”. As constantes fundamentais da natureza, que vão de algumas bem famosas, como a velocidade
da luz, até outras bem obscuras, como o deslocamento da fre-quência de Wien, são ajustadas a cada quatro anos, para incorpo-
rarem os avanços no conheci-mento científico e nas tecnolo-gias e precisões das medições. (…)” Leiam todo o artigo, no Inovação Tecnológica.
Carlos Oliveira
Constantes Fundamentais da Natureza estão a mudar Constantes Fundamentais da Natureza estão a mudar
PU
B
A sua revista mensal de astronáutica
[clica na imagem para saber mais]
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Junho 2011 COSMOLOGIA
O que Torna Activo um Buraco Negro de Massa O que Torna Activo um Buraco Negro de Massa
Extremamente Elevada ?Extremamente Elevada ?
Um novo estudo, que combina dados do Very Large Telescope do ESO e do observatório espa-cial de raios X XMM-Newton da ESA, revelou algo surpreendente. A maior parte dos buracos negros gigantes que se encon-tram no centro das galáxias des-de os últimos 11 mil milhões de anos não se tornaram activos devido a fusões de galáxias, como se pensava até agora.
No coração da maior parte, se não mesmo todas, as galáxias enormes existe um buraco negro
de massa extremamente eleva-da, com uma massa de milhões de vezes, ou até mil milhões de vezes, a massa do Sol. Em muitas
galáxias, incluindo a nossa pró-pria Via Láctea, o buraco negro
central não se encontra em acti-vidade. Mas em algumas galá-xias, particularmente no início da
história do Universo, o monstro central alimenta-se de material que emite imensa radiação à medida que cai no buraco negro.
Um dos mistérios por resolver prende-se com o facto de saber-mos donde virá o material que activa um buraco negro adorme-cido originando violentas explo-
sões no centro da galáxia, tor-nando-o assim num núcleo activo de galáxia. Até agora, os astróno-mos pensavam que a maioria
destes núcleos activos se “acendiam” quando se dava a fusão de duas galáxias ou quando duas galáxias passavam muito
perto uma da outra e o material perturbado se tornava o com-bustível do
buraco negro central. No entanto, novos resultados indi-
cam que esta ideia pode estar errada no caso de muitas
galáxias acti-vas. (…) A equipa des-
cobriu que os núcleos activos
são encontrados maioritariamen-te em galáxias de massa muito elevada, que contêm muita
matéria escura. Este facto reve-lou-se surpreendente e nada consistente com as previsões fei-tas pela teoria – se a maior parte
dos núcleos activos fossem uma consequência de fusões e coli-sões entre galáxias seria de espe-rar que fossem encontrados em
galáxias com massa moderada (cerca de um bilião de vezes a massa do Sol). A equipa desco-briu que a maior parte dos
núcleos activos se encontra em galáxias com massas cerca de 20 vezes maiores do que o valor previsto pela teoria da fusão.
“Estes novos resultados abrem-nos uma nova janela sobre como é que os buracos negros de mas-sa extremamente elevada iniciam as suas “refeições”. (…) Estes
resultados indicam-nos que os buracos negros são normalmente alimentados por processos gera-dos no interior da própria galá-
xia, tais como instabilidades do disco e formação estelar violenta, em oposição a colisões de galá-xias.” (…) Leiam todo o artigo, na página do ESO. Carlos Oliveira
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Volume 1, Edição 7 COSMOLOGIA
Unificar pode ser conveniente pela sua simplificação. Quando se identifica um acontecimento a
ciência tenta descrevê-lo por meio de um sistema de coorde-nadas. Assim, “a função da física é produzir uma representação da
realidade” Mario Novello
A partir da interpretação de Copenhaga, na primeira meta-de do século XX, começou a acei-tar-se uma organização do mun-do em nível microscópico, focan-do a posição e a velocidade. As propriedades dos corpos ficou para segundo plano. Passou a enfatizar-se mais a observação. Assim, a realidade quântica pas-sou a ser descrita como uma medida resultante de uma obser-vação e requer um observador externo. É impossível definir um observador externo.
Como a abordagem de um obser-vador externos, pelo princípio de Copenhaga, é impossível e no contexto quântico o observador
deverá estar no exterior, não é possível a união entre a cosmolo-gia e a quântica. Entretanto surgiram propostas alternativas. David Bohm apresentou uma extensão das ideias de Louis de Broglie.
A aplicação das ideias de Bohm mostraram-se importantes para a união entre o universo gravita-
cional e o mundo quântico. Esta interpretação admite as caracte-rísticas como sendo alterações na
estrutura da geometria do espa-ço. Desta forma , pode-se enten-der as estranhas propriedades das partículas
quânticas como uma alteração na geometria do tecido do cos-
mos.
Nos anos 30, o princípio da incerteza des-mantelou esta concepção da rea-
lidade, mostrando que não se pode conhecer em simultâneo a posição e a velocidade de uma partícula.
Se um campo tivesse, e manti-vesse, um valor evanescente,
conheceríamos o seu valor – zero – e também a sua taxa de mudança – zero. Contudo, de acordo com o princípio da incer-
teza, é impossível que ambas as propriedades estejam definidas. Ou seja, se um campo tem um valor definido, o princípio da
incerteza diz-nos que a taxa de mudança é aleatória. Os campos sofrem flutuações de vácuo.
O princípio central da relativida-de geral de Einstein, de que o
espaço e o tempo constituem uma forma geométrica que se curva gentilmente, colide com o princípio central da mecânica
quântica, o princípio da incerte-za, que implica um ambiente tur-bulento às mais pequenas esca-
las. Esta nova abordagem implica um espaço-tempo quadridimen-sional de geometria pseudoeucli-
deana.
Há, pelo menos, duas razões para reconciliar o antagonismo entre a relativi-
dade geral e a mecânica quân-tica:
Primeira: Dividir o universo em dois reinos separados parece quer artificial, quer desastrado.
Para muitos, trata-se de um indí-cio de que tem de haver uma verdade mais profunda e unifica-da que ultrapasse o abismo entre
a relatividade geral e a mecânica quântica.
Segundo: Embora a maior parte das coisas sejam grandes e pesa-das ou pequenas e leves, isto não
é verdade para todas as coisas. Os buracos negros são um bom exemplo. O centro de um buraco negro é simultaneamente imen-
samente pesado e icrivelmente pequeno.
Fontes : Scientific American O Tecido do Cosmos, Brian Gree-ne Dário S. Cardina Codinha
Mudança de Foco na Quântica do Séc. XX Mudança de Foco na Quântica do Séc. XX
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Junho 2011 COSMOLOGIA
Raios Gama e Gravidade Quântica Raios Gama e Gravidade Quântica
O maior desafio da física moder-na consiste na unificação da teo-ria da relatividade geral com a
mecânica quântica. A relativida-de geral descreve a gravidade não como uma força convencio-nal mas antes através da forma
como corpos com massa afectam a geometria do espaço-tempo – gravidade é geometria. Esta teo-ria assume que o espaço-tempo é
contínuo e sem estrutura, inde-pendentemente da escala em que é observado. Quando tenta-mos incorporar as ideias da
mecânica quântica na relativida-de geral, esta ideia de espaço-tempo contínuo e sem estrutura é problemática. A mecânica
quântica diz-nos que o vácuo está repleto de actividade com pares partícula-antipartícula vir-
tuais que aparecem e desapare-cem rapidamente mas não sem antes influenciarem o comporta-
mento das partículas observá-veis. Isto não é ficção científica, foi demonstrado vezes sem conta em laboratório, por vezes de for-
ma espectacular como no caso do efeito de Casimir.
É assim natural constatar que algumas das teorias actuais que tentam unificar a relatividade geral e a mecânica quântica, por exemplo, variantes da teoria das cordas (string theory) e da teoria de gravitação quântica em laços (loop quantum gravity), generica-mente designadas de teorias de gravitação quântica, prevêem também que o espaço-tempo deve ter alguma granularidade a uma escala designada de “comprimento de Planck”, cerca de 10-35 metros. Trata-se de um valor extremamente pequeno, muito menor, por exemplo, do que o raio do protão, o qual foi estimado experimentalmente em cerca de 1 fentometro (10-
15 metros). O ponto interessante nestas considerações é que estas teorias não se limitam a prever
Integral, o observatório de raios gama da ESA. Crédito: ESA
(Formação de um feixe energético de radiação ao longo dos pólos de um buraco negro criado no colapso gravitacional de uma estrela. A explosão de raios gama resulta da colisão deste feixe com as camadas externas da estrela, aquecendo o plasma a temperaturas elevadíssimas e provocando a emissão copiosa de radiação gama. Crédito: NASA/Dana Berry.
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Volume 1, Edição 7 COSMOLOGIA
esta granularidade do espaço-tempo, ela tem consequências passíveis de serem verificadas por observações astronómicas. De facto, algumas das teorias referidas prevêem que as ondas electromagnéticas com energia mais elevada e comprimento de onda mais curto interagem com esta estrutura granular do espaço-tempo, resultando numa ligeira alteração da sua polarização (a direcção preferencial de vibração das ondas). Este efeito seria mui-to menor para fotões menos energéticos. O efeito é acumula-tivo pelo que, para tentarmos detectar este efeito, o ideal seria observarmos fotões de elevada energia emitidos de uma fonte distante por forma a aumentar a contribuição do vácuo nas varia-ções na polarização durante o percurso dos fotões até à Terra.
Recentemente, uma equipa de cientistas liderada por Philippe Laurent do Commissariat à l’É-nergie Atomique em Saclay, ana-lisou observações da explosão de raios gama GRB041219A, detec-tada em 19 de Dezembro de 2004, realizadas pelo observató-rio Integral da ESA. Esta foi uma das explosões de raios gama mais energéticas jamais detectadas (entre as 1% mais energéticas). O evento teve origem no colapso gravitacional de uma estrela, resultando na formação de um buraco negro, numa galáxia a pelo menos 300 milhões de anos-luz (o que é óptimo pois existe
muito vácuo entre nós e a origem dos raios gama). A equipa tentou detectar diferenças na polariza-ção entre os raios gama de ener-gias mais elevadas e os de ener-gias mais baixas, mas sem suces-so. Os resultados são tão precisos que os cientistas puderam esti-mar que, a existir alguma granu-laridade no espaço-tempo, esta terá de manifestar-se a escalas bem menores que o comprimen-to de Planck, na ordem dos 10-
48 metros. A confirmar-se esta análise, esta observação servirá para eliminar várias variantes das teorias de gravidade quântica actualmente propostas. Trata-se também de um ponto interessan-te no desenvolvimento destas teorias uma vez que, pela primei-ra vez, elas começam a realizar previsões passíveis de verificação experimental.
Estas observações confirmam, e refinam consideravelmente, resultados preliminares obtidos
pelo observatório de raios gama Fermi, da NASA, que não detec-tou variações na velocidade dos fotões gama de diferentes ener-
gias. As teorias prevêem também que os fotões de mais alta ener-gia são ligeiramente mais lentos que os demais devido à sua inte-
racção com a estrutura granular do espaço-tempo.
É verdadeiramente notável que observações de fenómenos a dis-tâncias cosmológicas possam dar-nos informação sobre a estrutu-ra do Universo em escalas inima-ginavelmente pequenas. Podem ver a notícia original aqui.
Luís Lopes
Raios Gama e Gravidade Quântica (cont.)Raios Gama e Gravidade Quântica (cont.)
A explosão de raios gama GRB041219A numa das bandas de energia observadas pelo observa-tório Swift, da NASA. Crédito: Missão Swift.
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Junho 2011 COSMOLOGIA
Cientistas encontram maior quantidade de água do Cientistas encontram maior quantidade de água do
Universo Universo
“Astrônomos descobriram a
maior quantidade de água já
registrada no Universo a uma dis-
tância de mais de 12 bilhões de
anos-luz da Terra. A quantidade
de água equivale a 140 trilhões
de vezes todo o volume de água
nos oceanos de nosso planeta.
A grande quantidade de água se
encontra na forma de vapor, em
volta de um quasar chamado
APM 08279+5255. Um quasar é o
núcleo de uma galáxia, confinado
num espaço pequeno, em rela-
ção à sua massa, que abriga um
buraco negro. Nesse quasar
específico, há um buraco negro
com 20 bilhões de vezes a massa
do Sol, que produz uma quanti-
dade de energia equivalente a
um quadrilhão de vezes à da nos-
sa estrela. (…)”
Leiam toda a notícia, em portu-
guês, aqui, e em
inglês, aqui, aqui, aqui, aqui,
e aqui.
Carlos Oliveira
Uma história de dois hemisférios Uma história de dois hemisférios
A busca para encontrar o céu nocturno mais escuro da Terra levou a esta estranha foto, da APOD de hoje. Esta é uma composição de
fotos realizadas no hemisfério norte, na ilha de La Palma, nas Canárias (em cima) e do hemis-fério sul no Deserto de Atacama (em baixo), com os dois hemisférios da Via Láctea.
A escolha dos locais foi feita em função da escuridão existentes na zona do Observatório Roque de los Muchachos, em La Palma e pelo Observatório Paranal, no Chile.
Conceição Monteiro
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Volume 1, Edição 7 ASTROFOTOGRAFIA
Objecto de Hoag é uma estranha,
rara, e temporária galáxia em anel,
que se encontra a 600 milhões anos-
luz de distância da Terra.
Esta foto foi tirada em Julho de 2001
pelo Telescópio Espacial Hubble.
Leiam detalhes sobre esta galá-
xia, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui,
e aqui.
Carlos Oliveira
Objecto de Hoag Objecto de Hoag
Eclipse da Lua na Via Láctea Eclipse da Lua na Via Láctea
Lembram-se do eclipse lunar em Junho passado que até nos deitou o blog temporariamente abai-xo? Vejam aqui.
O Babak Tafreshi, no Irão, fez esta fabulosa imagem, com o eclipse lunar colocado próximo do centro da Via Láctea. Carlos Oliveira
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Junho 2011 ASTRONÁUTICA
SJSJ--11 Shi Jian 1111 Shi Jian 11--02 em órbita 02 em órbita
A China levou a cabo o lançamento de um novo satélite experimental, assim designado pela comunicação social oficial chinesa. O lançamen-to so SJ-11 Shi Jian 11-02 teve lugar às
0742:03,570UTC do dia 29 de Julho de 2011 e foi levado a cabo por um foguetão CZ-2C Chang Zheng-2C (Y24) a partir do Complexo de Lança-mento SLS-2 do Centro de Lançamento de Saté-
lites de Jiuquan.
Observadores internacionais apontam que este satélite possa fazer parte de uma constelação de satélites de aviso antecipado do lançamento de mísseis balísticos intercontinentais. O anterior satélite desta série, SJ-11 Shi Jian 11-03, havia
sido colocado em órbita no princípio do mês de Julho. O próximo lançamento da China deverá ter lugar na primeira quinzena de Agosto com o lança-mento da satélite oceanográfico HY-2A HaiYang-2A. Rui Barbosa
A China levou a cabo o lançamento de um novo satélite para a sua rede de navegação. O BeiDou-2 ‘Compass IGSO-4′ foi lançado às 2144:28UTC do dia 27 de Julho de 2011 por um foguetão CZ-3A Chang Zheng-3A des-de o Centro de Lançamento de Saté-lites de Xi Chang, província de Sichuan. O lançamento foi adiado por alguns minutos devido á forte chuva e tro-voada na zona.
Este é o quarto satélite que será colo-cado numa órbita geossíncrona incli-nada permitindo assim uma melhor cobertura. O próximo lançamento da China deverá ter lugar a 29 de Julho desde o Centro de Lançamento de Satélites de Jiuquan com um foguetão CZ-2C Chang Zheng-2C que colocará em órbita o satélite SJ-11 Shi Jian 11-02. Rui Barbosa
China lança novo Compass China lança novo Compass
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Volume 1, Edição 7 ASTRONÁUTICA
Supondo que uma equipa de astronautas se encontra em Marte, dentro de uma cúpula, e tem uma avaria no sistema de fornecimento de ar, quanto tem-po levará para que estes esgo-tem o oxigénio?
Para resolver este problema, pri-meiro temos de saber qual o volume de ar que existe dentro da cúpula. Aqui é onde muitos desistem pois não conhecemos as dimensões desta cúpula. E, porquê não sermos nós a dar essas dimensões (tentando não exagerar muito)?. Vou supor que a cúpula tem 5 m de raio, penso que com esta dimensão os nos-sos astronautas terão espaço suficiente para eles e seu equipa-mento (se assim não for, é só refazer os cálculos para uma cúpula com raio maior). Ah, outro pormenor: quantos astro-nautas? Bem, numa viagem ao planeta vermelho não deverão ser mais do que aqueles que vão à ISS. Contudo, vamos supor que são uns cinco astronautas.
Vamos então calcular o volume de ar dentro da cúpula. Da mate-mática sabemos que o volume da esfera calcula-se utilizando a seguinte experssão matemática:
Vesfera = 4/3 π R3 [1]
Para a nossa cúpula, como é metade da esfera, será metade de [1]:
Vcúpula = 1/2(4/3 π R3) <=>
Vcúpula = 2/3 π R3 [2]
Substituindo e realizando os cál-culos, temos que o volume da cúpula terá o valor aproximado
de 262 m3.
Como cada metro cúbico representa a capacidade de 1000 litros, então tere-mos 262 000 litros de ar fresco.
O conteúdo de oxigénio do ar é de cerca de 21 por cento, e em cerca de 17,5 por cento deverá ser sufi-ciente para sair da cúpula para a nave de evacuação (obviamente devem ter uma nave de emer-gência). Para passar de ar fresco e respirável para absolutamente sufocante, façamos a diferença entre ter 21 por cento dos 262 000 litros e 17,5 por cento dos 262 000 litros. Isso nos dá 9170 litros de oxigénio de passagem. O próximo passo será determinar quanto oxigénio é que um ser humano consome. Foi difícil encontrar uma fonte confiável, mas neste artigo sobre a instala-ção em 2006, de um novo siste-ma de criação de oxigénio na Estação Espacial Internacional, fornece uma pista:
“Durante as operações normais, fornecerá 5 kg por dia; o suficien-te para suportar seis membros da tripulação.”
Vamos considerar que os astro-nautas, por excesso, e pela situa-ção de stress, precisem de cerca de 900 g de oxigénio por dia, ou 0,9 Kg. Mas quantos litros é? O oxigénio tem uma massa molar de 16 gramas/mol, assim o gás oxigénio, que é formado por moléculas de O2, tem uma massa
de 32 gramas por mole. Uma mole de gás à pressão normal e temperatura ocupa 22,4 litros. Ou seja:
0,9 Kg x (1000 g / 1 Kg) x (1 mol O2 / 32 g O2) x (22,4 L / 1
O2 mole)
Isso dá um consumo de oxigénio de 630 litros diários por pessoa. Vamos usar uma taxa mais razoá-vel:
(630 L / dia) x (1 dia / 24 horas) x (1 hora / 60 mins)
Agora, temos a taxa de consumo de oxigénio utilizável de 0,4375 litros por minuto. Estamos quase lá.
A seguir preenchemos a cúpula com os astronautas. Os 5 ocu-pantes consomem 2,1875 litros por minuto. Assim, para o cálculo final:
9179 L x (1 minuto / 2,1875 L)
O que levará cerca de 4196 minu-tos, ou 69 horas e 56 minutos para a cúpula tornar-se insupor-tavelmente sufocante .
Ou seja os astronautas deverão em menos de três dias restaurar o oxigénio ou sair na nave de emergência.
José Gonçalves
Desafio 39 Desafio 39
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Junho 2011 ASTRONÁUTICA
O vaivém espacial OV-104 Atlan-tis aterrou em segurança na Pista 15 do Centro Espacial Kennedy às 0957:00UTC do dia 21 de Julho
de 2011, marcando assim o final da missão STS-135 e o final de
uma época na Era Espacial.
A missão STS-135 foi uma missão logística à estação espacial inter-nacional e teve como principal objectivo abasrecer a ISS de equi-pamento e mantimentos neces-
sários para um ano de operações.
A bordo do Atlantis seguiam os astronautas Christopher Fergus-son, Douglas Hurley, Sandra Mag-nus e Rex Walheim.
O trem de aterragem principal tocou na pista de aterragem às
0957:00UTC (12 dias 18 horas 27 minutos 56 segundos), enquanto que o trem de aterragem diantei-
Atlantis regressa a casa Atlantis regressa a casa –– o fim de uma era o fim de uma era
ro tocou na pista às 0957:20UTC (12 dias 18 horas 28 minutos 16 segundos). O Atlantis imobilizou-
se na pista às 0957:54UTC (12 dias 18 horas 28 minutos 50
segundos).
Chega assim ao fim a era dos vai-véns espaciais iniciada nos anos 70 com os testes aerodinâmicos do vaivém Enterprise. O primeiro voo espacial de um vaivém teve
lugar a 12 de Abril de 1981 com a missão STS-1 do vaivém espacial Columbia. Seguiu-se o vaivém espacial Challenger a 4 de Abril
de 1983, o Discovery a 30 de Agosto de 1984, o Atlantis a 3 de Outubro de 1985 e o Endeavour a 7 de Maio de 1992.
Mais do que uma nave espacial, o vaivém espacial inspirou milha-
res e milhares de jovens e adul-tos a seguir uma carreira na área espacial, ajudando a projectar a
imaginação da humanidade. Ten-do por objectivo fazer diminuir os custos do acesso por kg ao
espaço, o vaivém espacial dificil-mente atingiria este objectivo
mas as missões que levou a
cabo ajudaram no desenvolvi-mento espacial e melhoraram
o nosso dia à dia na Terra.
É assim com uma amargura e com um sen-
timento de tris-teza que vejo o fim destes veí-culos. Muito
novo para ver o Programa Apol-
lo ou para me recordar do Sky-lab, cresci com o vaivém espacial
partilhando as alegrias de cada missão e embarcando em cada viagem, ao mesmo tempo que sofri a dor da perda do Challen-
ger e do Columbia. Com a incer-teza sobre o futuro espacial dos Estados Unidos, a Aventura Espa-cial irá continuar nas asas das
Soyuz TMA e das Shenzhou.
Dificilmente num futuro próximo veremos um veículo semelhante ao vaivém espacial que deixa a sua marca na história e no imagi-nário de todos nós. Imagem: NASATV Rui Barbosa
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Volume 1, Edição 7 ASTRONÁUTICA
O rádio-telescópio Par-kes de 64
metros é conhecido pela sua con-tribuição para
os voos espa-ciais tripula-dos. Forneceu as famosas
imagens da Lua aquando da alunagem da Apollo 11.
Na APOD de hoje, vê-se em primeiro plano o enorme e orientável prato do rádio-telescópio. O céu estrelado de New South Wales, na Austrália inclui as conhecidas constelações do hemisfério sul, Vela, Popa e Hidra juntamente com uma cena que nunca mais será vista.
Ainda brilhando sob a luz do Sol e riscando da direita para a esquerda logo abaixo da cabine de foco do rádio-
telescópio, o vaivém espacial Atlantis tinha acabado de desaco-plar da Estação Espa-
cial Internacional (ISS) pela última vez.
No quanto inferior direito vê-se a ISS, cerca de dois minutos atrás
Despedida do Atlantis Despedida do Atlantis
do vaivém Atlantis. O Atlantis aterrou às 10h57m (hora de Por-tugal) no Centro espacial Ken-
nedy da NASA.
Abaixo podem ver o vídeo da
noticia da RTP.
[N.R.: clica na imagem para ver o
vídeo]
Conceição Monteiro
Nunca mais voltaremos a ver aquele que foi o primei-ro veículo aeroespacial (capaz de voar e de andar no espaço). Mas muita coi-sa ficará na memória deste tempo que acaba agora, desta nave que marcou uma época, deste pássaro pré-histórico. Os livros do futuro continuarão a falar dele. Mas deixa saudades, pois nunca mais veremos um pássaro como este. José Matos
O fim do O fim do
vaivémvaivém
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Junho 2011
Cassini: cinco luas numa única imagem Cassini: cinco luas numa única imagem
SISTEMA SOLAR
ximo com Reia (a maior lua da
imagem) amanhã, a cerca de
5.800 km da sua superfície.
Cinco luas saturnianas e os anéis
F e A numa composição em cores
naturais construída com três ima-
gens obtidas pela sonda Cassini a
29 de Julho de 2011, através de
filtros para as cores vermelho
(650 nm), verde (568 nm) e azul
(451 nm). São visíveis da esquer-
da para a direita as luas Jano,
Pandora (parcialmente escondi-
da pelo anel F), Encélado, Mimas
e Reia.
Crédito: NASA/JPL/Space Science
Institute/composição a cores de
Sérgio Paulino.
A sonda Cassini registou
anteontem um raro momento
na órbita de Saturno. Cinco luas
e uma porção mais externa dos
anéis alinharam-se na frente das
suas câmaras e porporcionaram
a oportunidade para a captação
de um dos mais belos retratos
de toda a missão. A sonda dirige
-se agora para um encontro pró-
Auroras em Ganimedes Auroras em Ganimedes
Constantemente está a enviar partículas electricamente carre-gadas para Ganimedes. Ganimedes tem assim constantes, espectacula-res, e belíssimas auroras. A imagem de baixo foi criada com mais de 100 fotografias tira-
das pelas sondas Voyager e Galileo. Carlos Oli-veira
Temos colocado aqui vários posts com a beleza das auroras nos céus terrestres. Ganimedes é uma lua de Júpi-ter. É a única lua, que se saiba, que tem um campo magnético. Júpiter é enorme, com um extenso campo magnético.
mias (IAC) não encontrou qualquer evi-dência de frau-de. O público pre-tende saber se o clima está a mudar e quais os efeitos. No entanto as res-postas dos cientistas são baseadas em intervalos de confiança e probabilidades, o que parece políti-ca para os leigos. Tudo o que tenha “incerteza” carrega um teor político e de engano. A incerteza está presente nos dados referentes ao passado e aos do futuro. A crítica de Curry é que essas incertezas não foram bem aplicadas aos cál-culos e que falta, nas equações, o efeito do CO2. Stephen H. Schneider, da Standford University, frisou que “a falta de precisão é admitida pelo IPCC” e que “as acusações de Curry são engano-sas”. Referiu ainda que “vimos muitos argumentos falaciosos de Judy ultimamente” e que “é chocan-te ver uma cientista tão boa mudar de tal modo rumo a um pensamento desleixado”. A ignorância é o não saber, enquanto que a incer-teza é o quantificar o desconhecido. O estatísti-co Chris E. Forestrefere que “se não podemos falar de linguagem da teoria da probabilidade e distri-buição de probabilidades, então temos de recor-rer a conceitos como probabilidades”. O Quarto Relatório de Avaliação do IPCC, de 2007, destaca um aumento do nível do mar entre 0,18 e 0,59 m até ao final deste século. Já aqui escrevemos algumas vezes sobre este tema. Dário S. Cardina Codinha
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Volume 1, Edição 7 TERRA
“Quantas espécies de bactérias tem o seu umbigo? No caso do escritor e divulgador de ciência Carl Zimmer são 53, mas varia consoante a pessoa. O projecto Biodiversidade do Umbigo já descobriu ao todo 1400 variedades, das 95
amostras que já foram analisadas. Em 662 casos, os investigadores nem sequer conseguiram classificá-las dentro de uma família, o que é uma indicação muito forte de que estas bactérias são completamente novas para a ciência.” Leiam todo o artigo, no Público. Leiam em inglês, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, e aqui. Somos um “saco de bactérias” e há bactérias novas a constantemente serem descobertas em nós pró-prios…
Carlos Oliveira
O umbigo é um mundo de bactérias novas para a ciência O umbigo é um mundo de bactérias novas para a ciência
Duas Frentes em ClimatologiaDuas Frentes em Climatologia
Em ciência é frequente haver 2 ou mais lados da mesma realidade. Contudo este caso tem dado que falar desde 2005. Existem os cientistas que fazem previsões científicas que culminam num aqueci-mento global e há outros que acham que não será tão desastroso. Outros há, ainda, que acham que será bem pior. Judith Curry é directora da Escola de Ciências da Terra e da Atmosfera, do Georgia Institute of Tech-nology. Esta cientista critica duramente o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para a maior parte dos cientistas, os relatórios do IPCC, divulgados a cada 5 anos, são consensuais. Contudo, Curry acusa o painel de corrupção. Desde a segunda metade de 2009 detonou o escândalo “climagate”, que conferiu a Curry o apelido de trai-dora por ter divulgado tais acusações via mail e em diversos sites e blogs. Tudo começou com um artigo de 2005 na revista Science. Este trabalho científico concluía um aumento violento dos ciclones tropicais e do aque-cimento global. Obviamente que foi bastante ataca-do em blogs de céticos. De início Curry entrou, no blog de Roger Pielke, Jr., professor na Universidade do Colorado, que critica o estabelecimento das ciências climáticas. Judith Curry continua convicta de que o planeta está a aquecer e que os gases de efeito estufa, prin-cipalmente o dióxido de carbono, é o principal componente. Felizmente não acredita que os rela-tórios do IPCC sejam fraude ou que haja uma cons-piração internacional. Foram levadas a cabo investigações sobre conflitos de interesse entre o IPCC e Universidades indepen-dentes. No fim, não foram encontradas provas de ciência fraudulenta. Mesmo o Conselho InterAcade-
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Junho 2011
Nuvens iridescentes no Estoril Nuvens iridescentes no Estoril
TERRA
Nem sempre as nuvens são aborrecidas num dia de Verão. Ontem, nos céus do Estoril pas-searam-se algumas nuvens iri-descentes com belíssimos padrões coloridos. Felizmente tinha a minha máquina fotográ-fica à mão, pelo que aproveitei
para fotografar o fenómeno e partilhar uma das imagens con-vosco.
A iridescência ou irisação é um efeito óptico relativamente raro, geralmente observado em altocúmulos, cirrocúmulos e nuvens lenticulares, situados
nas proximidades do Sol. A sua manifestação resulta da difrac-ção da luz solar em matrizes finas de gotículas de água de tamanho quase uniforme (normalmente inferior a 20 µm).
Sérgio Paulino
Melvin Roberts vive na Carolina do Sul, EUA, e é o deten-tor de um insólito Recorde do Guiness. Costuma-se dizer que um raio não cai no mesmo sítio 2 vezes (a probabilidade disso acontecer é 1 em 9 milhões!)… mas sobre este americano já caiu 6 vezes! Sim, este homem já levou 6 vezes com relâmpagos em
Homem atingido por relâmpago pela sexta vez Homem atingido por relâmpago pela sexta vez
cima, incluindo na cabeça e nas pernas. Coincidência ou não… das outras 5 vezes ele separou-se da esposa da altura (seria culpa delas?). Não se sabe se ele se vai separar agora da 6ª mulher… Carlos Oliveira
Iridescência em cirrocúmulos ontem perto da praia do Tamariz, no Estoril.
Crédito: Sérgio Paulino.
Página 23
Volume 1, Edição 7
Phoenix já teve no passado tempes-tades similares, mas esta atingiu proporções ater-radoras. Uma enorme tem-pestade de areia cobriu ontem a cidade de Phoe-nix, no Arizona, EUA. A nuvem gigante tinha cerca de 95 quilómetros de largura. Obviamente, o aeroporto fechou, e milhares de casas ficaram sem eletricidade durante várias
TERRA
horas. Leiam aqui, aqui, aqui, e aqui.
Carlos Oliveira
Enorme Tempestade em Phoenix Enorme Tempestade em Phoenix
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Junho 2011
Entrevista com Heather Knutson Entrevista com Heather Knutson
EXOPLANETAS
Heather Knutson nasceu na Cali-fórnia mas passou grande parte da infância numa base militar no atol de Kwajalein, nas Ilhas
Marshall, no Oceano Pacífico. Durante a juventude regressou ao continente onde prosseguiu os seus estudos culminando
com uma licenciatura em Física, com distinção, pela Universida-de de Johns Hopkins em Balti-more, Maryland. Para o seu
doutoramento, Knutson dedi-cou-se ao estudo e caracteriza-ção das atmosferas dos exopla-netas e teve como supervisor o
professor David Charbonneau, da Universidade de Harvard. Depois de obter o grau, em Janeiro de 2009, e de uma expe-
riência breve como “post-doc”, Knutson aceitou o lugar de Mil-ler Fellow no Departamento de Astronomia da Universidade da
Califórnia em Berkeley, cargo que ocupa na actualidade.
Apesar da sua juventude Hea-ther Knutson é já uma das figu-
ras de topo na área dos exopla-netas. Heather aceitou amavel-mente dar uma entrevista ao
AstroPT que passamos a trans-crever.
[AstroPT] - You spent part of your childhood in the island of Kwajalein, a coral atoll in the middle of the Pacific ocean. Did
you become interested in astro-nomy there ? How does a child experience the night sky in such a remote, idyllic place ?
[H. Knutson] - It was comple-tely, utterly dark at night, so of course the sky was amazing. I did a little bit of stargazing when I was growing up, but I remember the one time I men-tioned the idea of becoming an astronomer to my parents (I was probably 7 or 8 at the time), they managed to convin-ce me that no one ever actually made a living doing astronomy. Since the island I lived on was a U.S. army base dedicated to the
missile defense program, I had lots of very practical role models (mainly engineers and physicists), so it was probably a foregone conclusion when I decided to major in physics in college. Halfway through college I decided to do a summer internship at the Space Telesco-pe Science Institute (home of the famous Hubble Space Teles-cope!), and it was that intern-ship that finally convinced me to pursue a career in astronomy.
[AstroPT] - What is your scienti-fic background ? What are your main research interests and
what projects are you involved in ?
[H. Knutson] - I received my undergraduate degree in phy-sics from Johns Hopkins Univer-
sity in 2004, and my Ph.D. in astronomy from Harvard Uni-versity in 2009. I did my thesis work with Prof. David Charbon-
neau, on “Portraits of Distant Worlds: Characterizing the Pro-perties of Extrasolar Planets”.
As you can probably tell from my thesis, my primary interest is in studying the properties of
planets orbiting stars other than the sun, which we call extraso-lar planets. Some big-picture questions include:
How common are planets around other stars?
What kinds of planets do we find? Gas giants like Jupiter? Smaller, rockier planets like Earth?
Do these planets have atmospheres, and if so, what are they made of?
What is the weather like on these worlds?
Right now my focus is primarily on the last
two ques-tions (there are other groups who
are doing wonderful work on the first two
areas). I study the properties of exoplanets
using obser-vations of transiting systems,
where the planet perio-dically passes
Página 25
Volume 1, Edição 7 EXOPLANETAS
Entrevista com Heather Knutson (cont.)Entrevista com Heather Knutson (cont.)
in front of and then behind its host star. The nice thing about this technique is that it allows
us to study planets that are too far and too faint to image directly (i.e.,
take a picture where you see the pla-net separate
from its host star, and not as a single blurry point
of light).
[AstroPT] - You have done extensi-ve research on transiting exo-
planets, namely Hot Jupiters.
Besides the possibility of deter-
mining the inclination of the planetary orbit and with it the planetary radius and ultimately
its density and bulk composi-
tion, what other kind of infor-mation can we gather on these
planets by observing their transits ?
[H. Knutson] - By measuring the decrease in light as the planet passes in front of its host star, we can measure the planet’s radius and the duration of the eclipse tells us the path it takes across the face of the star, which corresponds to its orbital inclination. However, if the pla-net in question has an atmosphere, that atmosphere will be opaque at some
wavelength and transparent at
Vista aérea do atol de Kwajalein onde Heather Knutson passou
parte da infância. Crédito: Kwajalein Range Services.
A observação dos trânsitos, dos eclipses secundários e das fases dos exoplanetas permite extrair informação importante sobre as suas características físicas. Crédito: Sara Seager
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Junho 2011
Entrevista com Heather Knutson (cont.)Entrevista com Heather Knutson (cont.)
SISTEMA SOLAR
others, resulting in deeper or shallower transits. By measuring the wavelength-dependence of the transit depth, we can learn some-thing about the absorption spectrum (and hence the com-position) of the planet’s atmos-phere. If we wait approxi-mately half an orbit we can also search for a second, smal-ler decrease in light when the planet passes behind the star. If we measure the depth of this eclipse at infrared wave-lengths, we can determine the temperature of
the planet. Of course, this is only a sampling of the kinds of
things that we learn from these systems! They really are an
Um corte vertical da atmosfera de Júpiter. O zero na escala da altitude é, por convenção, medido a partir da camada com pressão atmosférica de 1 bar. As nuvens ocorrem na troposfera, até cerca de 21 quilóme-tros de altitude. Há várias camadas de nuvens, a altitudes diferentes, devido aos pontos de condensação característicos das diferentes moléculas que as compõem. Note-se como na troposfera a temperatura desce à medida que subimos em altitude. Acima dos 21 quilómetros existem apenas espécies químicas que não foram condensadas nas nuvens subjacentes. No caso de Júpiter, existe metano que (entre outros) absorve fortemente a radiação solar fazendo com que a temperatura aumente com a altitude for-mando uma estratosfera. A Terra também tem uma estratosfera a partir de uma altitude de aproximada-mente 10 quilómetros. A espécie química responsável pela absorção da radiação solar nesta camada é, neste caso, o ozono. Crédito: Encyclopaedia Britannica Inc.
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Volume 1, Edição 7 SISTEMA SOLAR
incredibly rich source of information about the worlds outsi-de of our own solar system.
[AstroPT] - Take planet Jupiter and move it to a tight orbit
around the Sun, with a period of, say, 4 days. Assuming our current knowledge of Hot Jupi-ters, what would Jupiter look
like ? What kind of clouds and atmospheric circulation would we see ?
[H. Knutson] - First of all, Jupi-ter’s clouds would evaporate– instead of water and methane
ices, we would see a boiling cloud of extremely hot gases. If there are clouds on Hot Jupi-ters, they’re made from metal
or silicate particles; we don’t normally see these kinds of clouds in planetary atmosphe-res, but we do see them in cool
stars with the same temperatu-res. The next thing that would happen is that tidal forces would slow the rotation period
of the planet down to match its orbital period. Ultimately the planet would become tidally locked, meaning that it always
shows the same face to its host star. As the planet’s rotation slows down, the familiar alter-
nating bands of winds we see on Jupiter would merge and grow wider, until only a few
were left. One of the very first questions we asked about these tidally locked planets is what happens on the permanently-
dark night side– are there winds that carry heat around from the day side and equalize the tem-peratures, or do you have a boi-
ling hot day side and a freezing cold night side?
[AstroPT] - One interesting development in the study of Hot Jupiters is the finding that some
have stratospheres whereas others do not. What causes the stratospheres to form ? How do you use transit observations to
determine whether the planet has one or not ? How does having a stratosphere affect the structure and circulation of the
atmosphere in a Hot Jupiter?
[H. Knutson] - When we look at the emission spectra of Hot Jupiters (which we can measure using secondary eclipse obser-
vations, when the planet passes behind the star), we see some planets have water and other molecular bands in absorption, while in other planets they appear in emission. By default, we expect that temperature decreases with height in plane-tary atmospheres, so we would normally expect to see absorp-tion features, which are created by a cool, optically thin layer of gas overlying a hotter, optically thick layer deeper down. To get emission features, you have to reverse that pattern, and create a hot, optically thin layer of gas high up in the atmosphere, with a cooler, optically thick layer farther down. The easiest way to do that is to add an extra absorber high up in the planet’s atmosphere, something that’s very good at capturing the energy from the incident star-light, producing extra heating in this layer. In the case of Hot Jupiters, we still don’t know what the extra absorber is–
Entrevista com Heather Knutson (cont.)Entrevista com Heather Knutson (cont.)
Durante um trânsito, parte da luz da estrela atravessa a atmosfera do exoplaneta. Os átomos ou moléculas na atmosfera absorvem a luz em comprimentos de onda específicos dando origem a linhas espectrais subtis que podem ser detectadas, com alguma dificuldade, em observatórios na Terra ou no espaço. Crédito: D. Sing.
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Junho 2011
Entrevista com Heather Knutson (cont.)Entrevista com Heather Knutson (cont.)
SISTEMA SOLAR
although there are several theo-ries, none of them seems to work very well. There are some hints, though, that the extra absorber is most commonly found in planets that receive relatively little UV flux from their host stars (which destroys many molecules), and that having a carbon-to-oxygen ratio that’s too high (i.e., too much carbon or too little oxygen) can also inhibit the forma-tion of these layers. I’d say the jury is still out on this one, though.
[AstroPT] - By observing a system during the transit,
you can use the fraction of the light of the star that pas-ses through the pla-
netary atmosphere to gain insight into its composition and temperature as a
function of height. How do you do this and how difficult are these observa-
tions ? When you observe a spectral-line from a given molecule, how do you know what level of the atmos-
phere it corresponds to ?
[H. Knutson] - These are some of the most challenging obser-vations we make for extrasolar
planets, because the signal is so small that we must typically achieve a signal-to-noise of a part in 10,000 or better in order to detect it. In general, we see absorption from the very highest altitudes using this tech-nique, but it can be challenging to determine precisely where in the atmosphere the absorption originates, or what the local
conditions are in that region.
[AstroPT] - Several transiting Hot Neptunes have also been found. How do these planets compare, in terms of atmosphe-ric composition, type of clouds
and circulation, to Hot Jupiters ?
[H. Knutson] - Many of these planets are not only smaller, but also cooler than the typical Hot
Jupiters we’ve studied to date. Some also have eccentric (i.e., ellipsoidal) orbits, which means that their atmospheres are not
maintained at a constant tem-perature, but are alternately heated and then cooled as the planet moves through its orbit.
They also have higher densities, which implies that unlike Hot Jupiters, they probably have a
large rocky or icy core, with a hydrogen/helium envelope on top. These planets likely have
clouds and more methane in their atmos-pheres than Hot Jupi-ters, but past history
has taught us that our predictions for extraso-lar planets are often incorrect, so I don’t
want to speculate too much!
[AstroPT] - What is the importance of the recent discovery of the
transits of 55 Cancri-e ? The available observa-
tions give two inconsistent views of the planet, the MOST
data pointing to a very dense Super-Earth and the Spitzer data pointing to a border-line Hot Neptune. Given your expe-
rience with Warm Spitzer, do
Uma fotografia do trânsito de Vénus de 2004, obtida no Dutch Open Telescope (DOT), em La Palma, Canárias. Esta poderia ser também uma fotografia do 55 Cancri-e obtida a partir de uma sonda inter-estelar imaginária. Crédito: DOT Group.
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Volume 1, Edição 7 SISTEMA SOLAR
you think there is a problem with the MOST data or is there a scenario that subsumes both
views ?
[H. Knutson] - This is definitely a topic at the cutting edge of exo-planet science! The MOST team recently put out a revised paper with a new radius estimate more in line with the large Spit-zer value, so I believe the con-sensus has settled on a lower density for this planet. That’s actually quite surprising, becau-se this planet is so hot that it would presumably be difficult for it to hold on to an extended hydrogen/helium atmosphere. In the coming year the Hubble Space Telescope will observe several transits of this planet to
search for the tell-tale absorp-tion signature of an extended hydrogen atmosphere in the UV, which should give us a bet-ter idea as to whether or not this planet’s atmosphere is being stripped off by its close proximity to its host star.
[AstroPT] - The Spitzer Infrared Space Telescope has been the workhorse for most of the work
on exoplanetary atmospheres. What other facilities have the capability to perform the delica-te observations required by
your work ? If you could ask for a new instrument optimized for atmospheric studies of exopla-nets, what would it be ? Do you
foresee anything similar being
built in the near future?
[H. Knutson] - The Hubble Telescope has also been at the forefront of these observations, and more recently several medium and large ground-based telescopes, including the Canada-France-Hawaii Telesco-pe, the Gran Telescopio Cana-rias, and the Very Large Telesco-pe in Chile have produced some exciting results. If/when it is built, the James Webb Space Telescope will be a wonderfully sensitive platform for making these kinds of observations in the infrared. It is really hard to beat a space-based telescope, both for sensitivity and stability.
Luís Lopes
Entrevista com Heather Knutson (cont.)Entrevista com Heather Knutson (cont.)
Milionésima Observação Feita pelo Hubble é de um Exoplaneta Milionésima Observação Feita pelo Hubble é de um Exoplaneta
neta é também conhecido por Kepler-2b). O objectivo da observação foi procurar a assinatura espec-tral da água (vapor de) na atmosfera do planeta durante um trânsito. O responsável pelas observações foi Drake Deming, um conhecido especialista em exoplanetas da Universidade de Maryland e investigador no God-dard Space Flight Center da NASA. O instrumento utilizado foi a Wide Field Camera 3 (WFC3), um instrumento que contém uma câmara e um espectrógrafo sensíveis no visí-vel e no infravermelho, instalado durante a última missão (a quar-ta) de manutenção do Hubble, em Maio de 2009. Drake Deming e a sua equipa têm agora longos meses pela frente para analisar os dados reco-lhidos. Os resultados serão certamente importantes para a caracterização das atmosferas deste tipo de planetas. Podem ver a notícia original aqui.
Luís Lopes
Os trânsitos, o eclipse secundário e as fases do exoplaneta HAT-P-7b (Kepler-2b) observados com uma precisão sem precedentes pelo telescópio Kepler. Crédito: Missão Kepler.
O telescópio espacial Hubble é um dos mais produtivos instrumentos científi-cos jamais desenvolvidos. Desde o seu lançamento, a bordo do vaivém espa-cial Discovery, em 24 de Abril de 1990, o Hubble acumulou cerca de 50 terabytes de dados (mais de 10 mil DVDs) que se encontram disponíveis num arquivo online para a comunida-de científica e para o público em geral. Os cientistas responsáveis por uma determinada observação só têm aces-so exclusivo aos dados dela resultan-tes durante um ano, durante o qual podem publicar artigos relativos à sua análise. Ao fim desse ano, os dados passam a ser de domínio público e são arquivados. Na passada segunda-feira, dia 4 de Julho, o telescópio espacial atingiu um novo marco histórico com a realização da sua milionésima observação. O alvo foi o exoplaneta HAT-P-7b, um “Júpiter Quente” a cerca de 1000 anos-luz da Terra e que foi estudado em detalhe pelo telescópio Kepler (o pla-
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José Gonçalves
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ção de Peixes. Conceição Monteiro
APOD