sábado, 24 de setembro de 2016

Idade do Universo: O que sabemos e o que não sabemos?

Com informações do CfA -  

Idade do Universo: O que sabemos e o que não sabemos?
Este gráfico, do Big Bang ao presente, resume todo o saber atual sobre a história do nosso Universo. [Imagem: NASA/WMAP]
Dúvidas científicas
Quando ouve falar de como o Universo foi criado - Big Bang, expansão, idade do Universo e tudo o mais - você tem a impressão de estar às voltas com fatos e fenômenos inquestionáveis?
Talvez não seja ainda o momento para ser tão otimista com nossas teorias - algumas delas, a propósito, meramente hipóteses.
Senão, vejamos.
Idade do Universo
Um dos feitos mais comemorados no campo da Astrofísica no século passado foi a descoberta de que a idade do Universo é praticamente a mesma, fosse ela medida pela idade das estrelas mais antigas, fosse ela estimada de uma forma totalmente diferente, pela recessão das galáxias.
Os dois métodos resultaram em tempos muito longos, na casa dos bilhões de anos, aparentemente dando uma confirmação tranquilizadora de que ambos provavelmente estão no caminho certo.
Mas só aparentemente, porque os dois valores não eram idênticos e os cientistas rapidamente perceberam uma discrepância crucial: as estrelas mais antigas que os novos telescópios começavam a captar eram simplesmente mais velhas do que o próprio Universo.
Eles trabalhavam em refinamentos nas medições e em novos modelos para resolver esta contradição quando, em 1998, descobriu-se a aceleração cósmica, mostrando que o Universo era, na verdade, muito mais antigo do que se pensava, e, vindo bem a calhar, era mais velho do que as estrelas mais antigas.
Mas permaneceu um enigma.
Primeiro enigma
O movimento do Universo é governado pela matéria, cuja gravidade tende a retardar a expansão, e pela aceleração, que tende a aumentar a expansão. Como a densidade média da matéria no Universo cai constantemente à medida que o Universo incha, com o tempo essa densidade tem um valor cada vez menor.
Curiosamente, hoje ela parece ter quase exatamente o mesmo valor (quando expressa nas mesmas unidades) que o parâmetro de aceleração.
Por quê? Ainda não se sabe.
Idade do Universo: O que sabemos e o que não sabemos?
Da mesma forma, não sabemos tudo sobre a gravidade. [Imagem: Sandbox Studio/Ana Kova]
Segundo enigma
E não é tudo: Há também um segundo enigma.
O valor teórico do parâmetro de aceleração pode ser praticamente qualquer coisa; na verdade, cálculos fundamentais de mecânica quântica sugerem que ele deveria ser muito maior do que é. Por que ele resulta tão pequeno quando o medimos é um mistério.
Chega de enigmas nas teorias e explicações que você julgava tão definitivas?
Ainda não: Acaba de surgir mais um.
Terceiro enigma
Arturo Avelino e Bob Kirshner, do Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, nos EUA, acabam de publicar um artigo chamando a atenção para mais um enigma na nossa já tão esburacada teoria cosmológica.
O Universo não se expande a uma taxa constante que seja a combinação desses dois fatores (retardamento pela gravidade e aceleração pela expansão). Nos primeiros nove bilhões de anos da evolução cósmica, a contração dominava e o Universo gradualmente diminuía sua expansão.
Contudo, como a importância relativa da aceleração cósmica cresce com o tempo, durante os últimos cinco bilhões de anos a aceleração tem dominado, e o Universo acelerou sua expansão.
Idade do Universo: O que sabemos e o que não sabemos?
Grande parte das esperanças dos astrofísicos está na busca por explicações sobre o que é a Matéria Escura. [Imagem: NASA]
Curiosamente, hoje o Universo parece estar da mesma forma que teria se estivesse sempre se expandindo, de forma constante a uma taxa constante - a taxa necessária para evitar um re-colapso final, geralmente referido como Big Crunch, em oposição ao Big Bang.
Por quê? Respostas são bem-vindas.
Pesquisas observacionais
Embora este terceiro enigma soe como bastante semelhante ao enigma original, os dois astrofísicos ressaltam que este é de fato diferente: Estamos vivendo (aparentemente) em uma época privilegiada - os outros enigmas não têm essa implicação.
Ainda não se conhecem explicações para esses enigmas. Se estamos dando voltas em nossas teorias, perdidos em tautologias ou matemáticas que simplificam demais a realidade é algo ainda por descobrir.
Podem existir tipos específicos de partículas elementares ainda desconhecidas, sugere a dupla, que poderiam nos dar respostas ou indicar caminhos, mas por agora a única coisa que é certa é que precisamos de mais pesquisas observacionais para que as hipóteses e teorias possam passar pelo crivo frio dos fatos.

Bibliografia:

The Dimensionless Age of the Universe: a Riddle for Our Time
Arturo Avelino, Robert P. Kirshner
The Astrophysical Journal
Vol.: 828, 35
DOI: 10.3847/0004-637X/828/1/35
Fonte: Inovação Tecnológica

sábado, 13 de agosto de 2016

Menor HD do mundo realiza sonho da nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

HD atômico realiza sonho da nanotecnologia
Há realmente muito espaço aqui embaixo: a memória atômica de 1 kb tem 96 nanômetros de largura e 126 nanômetros de altura.[Imagem: TUDelft]
Sonho de Feynman
Pesquisadores holandeses conseguiram uma façanha histórica, levando ao limite a tecnologia de armazenamento de dados: eles construíram uma memória de 1 kilobyte (8.000 bits) onde cada bit é representado pela posição de um único átomo de cloro.
Em 1959, o físico Richard Feynman desafiou a comunidade científica a abrir caminho para as hoje conhecidas nanociências e nanotecnologias. Em sua famosa palestra "Há muito espaço lá embaixo", ele especulou que, se tivéssemos uma plataforma que nos permitisse organizar átomos individuais em um padrão ordenado exato, seria possível armazenar um bit de informação por átomo.
Floris Kalff e seus colegas da Universidade de Delft acabam de transformar em realidade essa previsão visionária. E, para homenagear Feynman, eles codificaram uma seção de sua palestra em uma área de 100 nanômetros de largura.
O dispositivo alcançou uma densidade de armazenamento de 500 terabits por polegada quadrada, 500 vezes mais do que o melhor disco rígido atualmente disponível.
"Em teoria, esta densidade de armazenamento permitiria que todos os livros já criados pelo homem sejam escritos em um único selo postal," disse o professor Sander Otte.
Dados gravados em átomos
A memória consiste em linhas traçadas sobre uma superfície de cobre, na qual existem "buracos" onde os átomos de cloro podem ser deslizados para lá e para cá usando a ponta de um microscópio de tunelamento.
"Você pode compará-la com um quebra-cabeças de deslizar," explica Otte. "Cada bit é constituído por duas posições sobre a superfície de átomos de cobre e um átomo de cloro, que pode deslizar para trás e para a frente entre as duas posições. Se o átomo de cloro está na posição de cima, existe um buraco abaixo dele - chamamos isto de 1. Se o buraco está na posição superior e o átomo de cloro está, por conseguinte, na parte inferior, então o bit é um 0."
Como os átomos de cloro são cercados por outros átomos de cloro, exceto perto dos buracos, eles se mantêm mutuamente no lugar. É por isso que este método é muito mais estável do que as técnicas com átomos soltos já demonstradas anteriormente, e mais adequado para o armazenamento de dados.
Mas não espere encontrar um "HD atômico" para comprar tão já: embora seja uma demonstração histórica e tecnicamente muito interessante, o processo de escrita é muito lento, com cada bit exigindo vários minutos para ser gravado. E o HD só mantém os dados estáveis enquanto estiver resfriado por nitrogênio líquido, a -196º C.

Bibliografia:

A kilobyte rewritable atomic memory
F. E. Kalff, M. P. Rebergen, E. Fahrenfort, J. Girovsky, R. Toskovic, J. L. Lado, J. Fernández-Rossier, A. F. Otte
Nature Nanotechnology
DOI: 10.1038/nnano.2016.131

Fonte: Inovação Tecnológica

Física Fascinante

Ressonância

quinta-feira, 4 de agosto de 2016

Explosão nuclear de asteroide pode salvar Terra de impacto

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Explosão nuclear de asteroide pode salvar Terra de impacto
Para usar uma explosão nuclear para destruir um asteroide, a dica é não esperar que ele se aproxime demais. [Imagem: Tomsk State University]
Destruir asteroide com bomba nuclear
Astrofísicos das universidades de Tomsk e São Petersburgo, na Rússia, simularam a explosão nuclear de um asteroide de 200 metros de diâmetro, de tal maneira que os fragmentos com radiação não caiam na Terra.
O objetivo da simulação é oferecer alternativas para proteger a Terra de corpos celestes potencialmente perigosos, que entrem em rota de colisão conosco.
"O caminho que propomos para eliminar a ameaça do espaço é razoável para usar no caso da impossibilidade de 'eliminação suave' de um objeto por uma colisão em órbita e para a eliminação de um objeto que retorna constantemente à Terra," explicou Tatiana Galushina, membro da equipe.
"Até agora, como medida preventiva, vinha sendo proposto exterminar o asteroide na sua aproximação do nosso planeta, mas isso poderia levar a consequências catastróficas - uma queda na Terra da maioria dos fragmentos altamente radioativos," acrescentou.
A equipe então elaborou uma solução alternativa e de menos risco.
Alvejado na aproximação
Como a maioria dos objetos perigosos passa perto da Terra várias vezes antes de apontar direto e finalmente colidir, a equipe propõe explodir o asteroide quando ele ainda estiver distante do planeta, passando por aqui, mas ainda longe. Esta medida seria muito mais eficaz e mais segura, argumentam.
Para a sua modelagem computacional do que aconteceria, a equipe escolheu como alvo um corpo celeste com um diâmetro de 200 metros, semelhante aoasteroide Apophis, que se aproximará da Terra a uma distância de apenas 38.000 quilômetros em 2029, com risco inclusive de destruição de satélites geoestacionários.
Os cálculos mostraram que basta usar uma bomba nuclear de um megaton para destruir o asteroide. Com a explosão, parte dele irá se transformar em gás e líquido, e o restante deverá se quebrar em pedaços não maiores do que 10 metros. Este seria o máximo em termos de segurança para a Terra.
Pedaços radioativos
"Como o foguete pega o asteroide por trás, quase todos os pedaços após a destruição continuarão voando para a frente. Neste caso, a órbita dos fragmentos será significativamente diferente da órbita do asteroide. Por 10 anos após a explosão um número insignificante de fragmentos cairá sobre a Terra. A sua radioatividade durante este tempo será reduzida consideravelmente, e depois de alguns anos eles não representarão perigo algum.
"Vale acrescentar que as explosões nucleares no espaço são proibidas por tratado internacional, mas, no caso de uma ameaça real para a humanidade, talvez haja uma exceção a esta regra," ressalva a pesquisadora.

segunda-feira, 11 de julho de 2016

O que são aqueles rastros brancos que alguns aviões deixam no céu?

Imagem: Getty Images
Imagem: Getty Images
Parece fumaça, mas não é. Os rastros brancos deixados no céu por alguns aviões são como pequenas nuvens, na verdade, formadas pela condensação do vapor de água na atmosfera. 
O fenômeno é conhecido como “trilha ou esteira de condensação” ou, em inglês, “contrails''. Geralmente, essas nuvens aparecem quando o avião está em uma altitude acima de 8.000 metros e com uma temperatura externa abaixo de -40ºC.
Como funciona
Normalmente, a temperatura externa dos aviões quando atingem grandes altitudes (acima de 8.000 metros) é bastante baixa, chegando a -50ºC.
Ao mesmo tempo, as turbinas das aeronaves produzem uma descarga de gases quentes, com mais de 300ºC. Quando esses gases entram em contato com o ar extremamente frio, o vapor de água se resfria rapidamente e se condensa, formando pequenas gotas de água.
Com o movimento do avião, o resultado é uma fina nuvem, que pode ser longa e duradoura ou curta e rápida, dependendo da umidade e da temperatura da atmosfera. Quanto mais frio e úmido, maior e mais duradouro será o rastro. 
Embora sejam constituídos, em sua grande maioria, por cristais de gelo, as trilhas também podem conter outros elementos provenientes da exaustão das aeronaves, como fuligem e dióxido de enxofre.
Primeiras observações
Os primeiros trilhos de condensação foram observados durante e logo após o término da 1ª Guerra Mundial (1914-1918), quando os aviões finalmente alcançaram altitudes necessárias para o fenômeno.
Uma das primeiras observações aconteceu em 1919, durante um voo em Munique, na Alemanha. Na ocasião, a aeronave alcançou uma altitude de pouco mais de 9.200 metros.
Fontes: Nasa e Departamento de Controle do Espaço Aéreo

Disponível em:http://todosabordo.blogosfera.uol.com.br/2016/07/11/o-que-sao-aqueles-rastros-brancos-que-alguns-avioes-deixam-no-ceu/?cmpid=fb-uolnot

sexta-feira, 24 de junho de 2016

Semissatélite ou minilua? Asteroide acompanha a Terra

Com informações da BBC -  

Semissatélite ou minilua? Descoberto asteroide que acompanha a Terra
Asteroide tem uma órbita em torno da Terra que o transforma em uma espécie de minilua.[Imagem: NASA]
Semissatélite
Astrônomos da NASA descobriram um pequeno asteroide que orbitando a Terra. Os cálculos indicam que ele deverá acompanhar a trajetória do nosso planeta por séculos.
Batizado como 2016 HO3, o asteroide dá voltas em torno da Terra enquanto percorre sua órbita ao redor do Sol, mas está distante demais para ser considerado um satélite, como a Lua.
"Como o 2016 HO3 circunda nosso planeta, mas nunca vai longe demais, já que ele e a Terra orbitam o Sol juntos, nos referimos a esse asteroide como um semissatélite", disse Paul Chodas, gerente do Centro de Estudos de Objetos Próximos da Terra, da NASA.
Segundo Chodas, o asteroide 2003 YN107 seguiu um padrão de órbita similar há dez anos, mas acabou se afastando após algum tempo.
"Esse novo asteroide parece estar mais preso à Terra. Nossos cálculos indicam que ele tem-se comportado como um semissatélite há quase um século e continuará a nos fazer companhia por vários séculos."
Dançando com a Terra
O 2016 HO3 foi visualizado pela primeira vez em 27 de abril deste ano. Seu tamanho ainda não foi determinado, mas é provável que tenha entre 40 metros e 100 metros de comprimento.
Em sua órbita, o 2016 HO3 passa metade do tempo mais próximo do Sol do que a Terra e, na outra metade, fica posicionado mais distante.

"Quando ele começa a se distanciar demais, a gravidade da Terra é forte o suficiente para reverter esse processo e mantê-lo em sua órbita. Assim, ele nunca se afasta além de uma distância de mais ou menos cem vezes a distância da Lua em relação à Terra," afirma Chodas. "O mesmo efeito o impede de chegar perto demais - ele chega no máximo até 38 vezes a distância da Lua. Assim, esse pequeno asteroide fica preso à Terra, como se estivesse fazendo uma dança com o nosso planeta."

Fonte: Inovação Tecnológica

SpaceX diz que irá a Marte em 2018 - Quais são as chances reais?

SpaceX diz que irá a Marte em 2018 - Quais são as chances reais?

SpaceX diz que irá a Marte em 2018 - quais são suas chances?
Esta poderá ser a primeira nave humana "tripulável" - mas ainda vazia - a chegar em Marte. [Imagem: SpaceX]
Missão privada a Marte
A empresa SpaceX afirmou que pretende enviar uma missão a Marte em 2018 - mas quais são suas chances reais de sucesso?
Afinal, nas tão tradicionais contagens regressivas da era espacial, já estamos em "T menos dois anos" para que a cápsula Dragon, rebatizada de "Dragão Vermelho" para a missão, chegue ao planeta de mesma cor.
Os detalhes são escassos no momento, mas agora se sabe que o plano vem sendo gestado desde 2011. Desta forma, "é mais como um esforço de sete anos, que culminará com o lançamento em 2018," disse Brian Glass, do Centro de Pesquisas Ames, da NASA.
Falcão Pesado e Dragão tripulado
O foguete Falcon 9 foi lançado pela SpaceX pela primeira vez em 2008, e acápsula Dragon tem levado cargas para a Estação Espacial Internacional desde 2012. A viagem a Marte irá utilizar versões turbinados dos dois: o fogueteFalcon Heavy, essencialmente três estágios do Falcon amarrados juntos, e a cápsula Dragon 2, que já está contratada para levar astronautas para a ISS nos próximos anos.
"Se o Falcon Heavy permanecer dentro do cronograma e a Dragon 2 mantiver o cronograma, eles poderão conseguir [ir a Marte] em 2018," avalia Robert Braun, ex-chefe de tecnologia da NASA. "Se essas peças levarem mais tempo, então fica mais difícil fazer em 2018."
Nenhum dos dois equipamentos foi exaustivamente testado ainda. O primeiro lançamento do Falcon Heavy está previsto para o final deste ano, e a Dragon 2 deverá passar por testes de voo neste e no próximo ano, antes que astronautas de verdade embarquem nela.
SpaceX diz que irá a Marte em 2018 - quais são suas chances?
Ir a Marte é fácil; difícil é pousar. [Imagem: SpaceX]
Chegar é uma coisa, pousar é outra
Na verdade, a parte difícil não é levar a nave espacial até Marte, mas colocá-la na superfície do planeta. Para ter sucesso, a empresa certamente vai precisar de alguma ajuda da NASA.
"Os desafios de sair da Terra e entrar na órbita de Marte são claramente administráveis," disse o especialista em política espacial John Logsdon, da Universidade George Washington, observando que o programa espacial da Índia fez isso na primeira tentativa. "Estou muito curioso como eles pretendem ir da órbita de Marte à superfície. Essa é a parte mais difícil."
Com a sua fina atmosfera e gravidade forte, Marte é um lugar difícil para pousar. Com 900 quilogramas, o robô Curiosity chegou ao limite da massa suportável por pára-quedas, e sua descida espetacular a bordo de um guindaste retropropelido por foguetes foi descrita como "sete minutos de terror" pelos engenheiros da NASA.
A cápsula Dragon 2 deverá pesar cerca de 6.400 kg, mais de sete vezes mais pesada que o robô. Ela será equipada com oito motores que lhe permitirão brecar, pairar e, eventualmente pousar - até agora, o sistema foi testado apenas com a cápsula pendurada em um guindaste, mas a recuperação dos foguetes Falcon aqui na Terra, depois de alguns fracassos iniciais bastante previsíveis, agora já se tornou rotina para a empresa.
SpaceX diz que irá a Marte em 2018 - quais são suas chances?
Teste de pouso ancorado da nave Dragon. [Imagem: SpaceX]
Quando?
Felizmente, a SpaceX tem o parceiro mais experiente no negócio de pousar sondas em Marte: a NASA. "Em troca dos dados da entrada, descida e pouso em Marte da SpaceX, a NASA irá oferecer suporte técnico para o plano da empresa de tentar aterrar uma nave espacial Dragon 2 não-tripulada em Marte," revelou Dava Newman, administrador adjunto da agência espacial.
Assim, ao que parece, não há dúvida de que a missão é viável - é apenas uma questão de quando.
Se a SpaceX perder a janela de lançamento de 2018, será necessário esperar até 2020 - o que pode ser até interessante, já que dará tempo suficiente para selecionar e fabricar instrumentos científicos para enviar na nave. E, se não der para 2020, será só esperar 2022... mas eles certamente conseguirão.
Fonte: Inovação Tecnológica