Estudo mostra riqueza de cores e formas em abelhas

Mundo tem estimadas 20 mil espécies do inseto; laboratório americano monitora várias delas desde 2004. 

Da BBC 

O mundo abriga estimadas 20 mil espécies de abelhas, e parte delas está sendo estudada e monitorada pelo Serviço Geológico dos EUA. 

O estudo identificou uma ampla variedade de espécies: algumas têm coloração azulada ou esverdeada, outras não têm as típicas listras; algumas são do tamanho de marimbondos, mas outras são tão pequenas quanto um grão de arroz. 

Seres extremamente complexos e sofisticados, as abelhas desempenham importantes papéis no ecossistema, incluindo a polinização: calcula-se que 75% das colheitas globais sejam polinizadas pelo inseto. Veja a galeria completa. 

Imagens do programa de monitoramento de abelhas do Serviço Geológico dos EUA mostram a variedade das abelhas. (Foto: U.S. Geological Survey’s Bee Inventory and Monitoring Program/Caters News Agency) 

Sam Droege, que chefia o laboratório, diz que cada foto macro é uma composição de 20 a 300 imagens individuais das abelhas, feitas de distâncias levemente distintas. (Foto: U.S. Geological Survey’s Bee Inventory and Monitoring program via Caters News Agency) 

As abelhas não apenas têm um papel vital em nosso ecossistema, como também estão entre os seres mais complexos e sofisticados do planeta. (Foto: U.S. Geological Survey’s Bee Inventory and Monitoring program via Caters News Agency)

Cientistas acham partículas de fora do Sistema Solar sob gelo antártico

Detector IceCube capturou 28 neutrinos com alta energia de 2010 a 2012.

Trabalho foi feito por 260 cientistas de 11 países e publicado na 'Science'. 

Do G1, em São Paulo 

Ilustração do laboratório do projeto IceCube, na estação americana Amundsen-Scott (Foto: IceCube/NSF) 

Dentro do gelo eterno da Antártica, cientistas encontraram a primeira evidência concreta de partículas de alta energia vindas de fora do nosso Sistema Solar. Entre maio de 2010 e maio de 2012, o detector IceCube capturou um total de 28 neutrinos com energia cinética superior à de uma mosca voando – tudo compactado em uma única partícula elementar. Os resultados estão publicados na revista "Science" desta sexta-feira (22). 

O trabalho foi coordenado por 260 cientistas de 11 países. Entre as instituições participantes, estão nove da Alemanha, como o instituto de física Desy; além da Universidade de Wisconsin em Madison, nos EUA, da Universidade de Uppsala, na Suécia, e da Universidade de Adelaide, na Austrália. Somente a Alemanha investiu 20 milhões de euros (R$ 62,8 milhões) no projeto. 

O IceCube é o maior detector de partículas do mundo, com 5.160 detectores sensíveis pendurados em 86 cabos de aço, em um volume de 1 km³. Segundo o principal autor do estudo, Francis Halzen, os neutrinos descobertos são partículas fundamentais que quase não têm massa e raramente interagem com outras partículas. Eles são "mensageiros" de eventos de altíssima energia ocorridos no Universo, pois conseguem escapar facilmente de ambientes densos, como o núcleo de explosão de uma supernova (estrela gigante no fim da vida) ou o interior de aceleradores de partículas cósmicas. 

Os neutrinos emitidos no colapso da famosa supernova 1987A, por exemplo, atingiram a Terra cerca de 3 horas antes que um raio de luz vindo dela. De acordo com Markus Ackermann, chefe do grupo especializado em neutrinos do instituto Desy, as partículas identificadas na Antártica têm energias milhões de vezes maiores que os provenientes da supernova 1987A. 

Neutrino com maior carga de energia já observado

por cientistas (Foto: IceCube Collaboration) 

Segundo os cientistas, os neutrinos voam através da matéria tão facilmente que inúmeros deles conseguem penetrar a Terra a cada segundo, sem deixar vestígios. Muito raramente, acabam colidindo com outras partículas. Por isso, para observá-los são necessários detectores gigantes, também chamados de módulos ópticos, que são sensíveis às fracas ondas de luz geradas por esses choques. 

Os primeiros indícios de neutrinos extraterrestres de alta energia vieram com a descoberta inesperada feita pelo IceCube, em abril do ano passado, de dois eventos – apelidados de "Ernie" e "Bert". Uma análise detalhada desse achado foi publicada na revista científica "Physical Review Letters". 

Na opinião de Ackermann, talvez a ciência esteja experimentando agora o nascimento da astronomia de neutrinos. De acordo com Olga Botner, colaboradora da Universidade de Uppsala, essas 28 partículas ainda representam um pequeno número de eventos, e a equipe está trabalhando para melhorar a compreensão do que esse sinal significa e de onde vem. Com um aumento no número de eventos, a equipe espera identificar outras fontes de neutrinos de alta energia no Cosmos. 

Concepção artística do IceCube abaixo do gelo da Antártica. Dentro dele, há um total de 5.160 detectores sensíveis pendurados por 86 cabos de aço em 1 km³ (Foto: Jamie Yang, The IceCube Collaboration)

As algas, a geologia e a carne

Você já ouviu falar em tripolita ou o bann clay ou o kieselgur? Talvez não, mas você já deve ter ouvido falar sobre as diatomáceas, algas unicelulares envoltas em uma carapaça de sílica de alta pureza.

São essas diatomáceas que podem ligar um processo geológico ao prato seu de cada dia. 

Em condições ideais, em ambientes subaquáticos, geralmente perto de depósitos de cinzas vulcânicas, pode ocorrer a superpopulação de diatomáceas. Quando essas camadas de diatomáceas se fossilizam elas formam os diatomitos, ou as terras diatomáceas também chamadas de kieselgur ou de tripolita.

Essas rochas pouco conhecidas da maioria dos geólogos, são utilizadas, frequentemente na alimentação do gado de corte e em vários usos industriais.

Terras diatomáceas (diatomaceous earth) são formadas por partículas de 3 micras a um pouco mais de 1 mm constituídas por fragmentos e carapaças de diatomáceas fossilizadas. É uma rocha branca, pulverulenta, porosa, e muito leve. A rocha tem uma baixa densidade que a caracteriza sendo, basicamente, constituída por sílica. 

Os usos de diatomitos, ou tripolita ou kieselgur, são muitos e variados. Diatomitos são usados em filtros de alta qualidade como os de cervejarias, em inseticidas, absorventes, em dinamite, como isolantes térmicos, na agricultura e na indústria de alimentos.

Um dos usos mais importante é na alimentação do gado de corte. As diatomitas secas sem calcinação são usadas no lugar do óxido de cromo que é cancerígeno, nas rações animais. Em alguns casos esses diatomitos de alto grau de pureza são usados não só na alimentação do gado como na dos animais domésticos e até mesmo por humanos.

Na medicina os diatomitos são usados para baixar a pressão sanguínea, o colesterol e como acelerador da absorção do cálcio em casos de osteoporose.

Fica o recado: aquela rocha branca, leve, que você já viu mas não deu nenhuma atenção pode ter sito uma tripolita de elevado valor econômico.

Fique atento e estude mais.

Óleo e gás do xisto: Nova Zelândia pode ser uma potência energética

Na costa leste da ilha foram encontradas dois imensos depósitos de folhelhos betuminosos, denominados Whangai e Waipawa, que poderão transformar a economia da Nova Zelândia. Esses folhelhos são considerados compactos (tight) e nunca haviam sido cogitados pelos mineradores no passado. 

As coisas mudaram e a tecnologia de extração de gás e óleo em folhelhos tight também evoluiu permitindo a lavra em rochas que pareciam inviáveis.

Os furos estratigráficos feitos pela New Zealand Energy Corporation confirmam o enorme potencial econômico desses folhelhos betuminosos que se assemelham aos shales oil altamente produtivos de Bakken e North Dakota.

Sequestro de carbono: a salvação pode estar nos basaltos

Desde a conferência de Quioto, em 1997, foi divulgado o conceito do sequestro de carbono. A ideia é tirar o CO2 da atmosfera e injetá-lo em rochas sedimentares porosas como os arenitos evitando, dessa forma, que o CO2 volte à atmosfera. A captura e a estocagem do CO2 passaram a ser debatidas nos meios científicos e consideradas por muitos, como uma solução mitigadora do aquecimento global. 

No entanto, os testes em arenitos, demonstraram o que era esperado: o CO2, após injetado, percola gradativamente pelos poros da rocha e acaba voltando à atmosfera. Essa constatação jogou um balde de água fria nos ânimos dos defensores do sequestro de carbono. 

Hoje, uma nova experiência em curso, pode demonstrar que o processo pode ser viável. 

É a estocagem de CO2 em rochas basálticas. 

O uso de basaltos ao invés de arenitos é preconizado por geólogos que acreditam que o CO2 irá reagir com o magnésio, cálcio e ferro, abundantes nos basaltos, formando carbonatos nos poros da rocha, que ficarão retidos na forma sólida e estável jamais retornando como gás à superfície. 

O primeiro experimento está ocorrendo nos Estados Unidos, em basaltos próximos de Wallula em Washington, onde foram injetados 1.000 toneladas de CO2 a 800m de profundidade. O CO2 será monitorado pelos próximos anos quando então será testada essa teoria. O monitoramento será feito em furos de sondagem. Segundo estudos de laboratório a transformação de CO2 em carbonatos deverá ocorrer em menos de 10 anos. 

A teoria tem seus céticos, como a Geóloga Susan Hovorka, especialista em sequestro de carbono, que acredita que o CO2 será diluído em águas subterrâneas e voltará à superfície e para a atmosfera com o tempo. 

Outros vão mais longe ainda e dizem que o aquecimento global está acabado ou acabando e que as emissões de CO2 não estão aumentando as temperaturas terrestres... 

Ainda vamos ver muitos desdobramentos dessa história.

Galp terá mais tempo para procurar petróleo no Alentejo

O Governo mostrou-se disponível para rever os prazos da prospecção de petróleo na bacia do Alentejo. A petrolífera portuguesa já pediu um ano de adiamento. Esta possibilidade surge na sequência do abandono da Petrobras da prospecção de petróleo em Portugal, confirmada na passada segunda-feira.

Com a saída da Petrobras do consórcio com três áreas de concessão na bacia do Alentejo (Lavagante, Santola e Gamba), coloca-se a possibilidade de haver uma revisão de prazos, adiantou uma fonte oficial da secretaria de Estado da Energia ao jornal Público.

O Governo reconheceu que se trata "de áreas de fronteira em águas profundas" que implicam "investimentos muito elevados, a serem totalmente suportados pelas empresas petrolíferas".

A Galp aguarda agora que o Governo aprove a venda da posição da companhia brasileira à sua congénere portuguesa, tendo solicitado o adiamento de um ano nos trabalhos de prospecção.
Noticias ao Minuto - 13/11/2013

A memória de cristal em cinco dimensões

Em julho de 2013, usando vidro nanoestruturado, os cientistas da Universidade de Southampton, no Reino Unido, pela primeira vez, têm demonstrado em experimentos os processos de gravação de dados digitais em cinco dimensões com escrita por laser em femto-segundos na gravação e recuperação dos dados.

O armazenamento da memória de cristal permite parâmetros sem precedentes, como por exemplo 360 terabytes de capacidade de armazenamento dados num único disco, estabilidade térmica em até 1000 ° C e tempo de vida praticamente ilimitado.A memória de cristal é uma forma incrivelmente avançada de memória. Ela pode armazenar informações digitais em cinco dimensões: as três dimensões do espaço, e duas dimensões extras (polarização e intensidade) facilitada pela rede cristalina. As estatísticas sobre a memória em cinco dimensões são incríveis.

A memória de cristal é tão alucinante, que foi apelidada de cristal de memória do Superman, pois ela imita o dispositivo de memória de vidro sobre-humano que foi usado em muitos dos filmes do herói de quadrinhos para armazenar massas de dados.

Cerca de 360 terabytes de dados podem ser gravados em um único disco de memória de cristal, memória equivalente a cerca de 500 mil dispositivos de armazenamento de CD tradicional, ou 80.000 DVDs.

Os dados na memória de cristal são dispostos em faixas que são separadas por um milionésimo de um metro, e cada bit de dados tem até 256 estados variáveis, que de acordo com Jingyu Zhang, estudante de pós-graduação do Centro de Pesquisa Optoeletrônica da Universidade de Southampton (ORC).

A velocidade de gravação prevista da memória de cristal poderia, eventualmente, chegar a vários Gigabits por segundo, se a modulação magneto-óptico espacial da luz, ou MOSLM, for usada.

Como é feita a memória de cristal

O núcleo é criado a partir de quartzo de sílica fundido praticamente puro, os dados são gravados na superfície do cristal com uma luz laser em femto-segundos, movendo-se a alta velocidade. Um femto-segundo é um milionésimo de um bilionésimo de segundo (veja conversão de prefixos do SI).

O cristal é altamente estável e pode resistir a temperaturas de cerca de 1000 ºC, ou 1832 F (veja conversão de unidades de temperatura), alimentando a especulação de que um desses sistemas de armazenamento de dados pode durar mais do que o fim da civilização.

Organizações que fazem uso de memória altamente especializada e volumosa como por exemplo os museus, provavelmente farão bom uso dessa tecnologia. Os museus têm arquivos extensos de informação que precisam ser armazenados por longos períodos de tempo.

Com as soluções de memória atuais, muitas organizações precisam fazer backup de seus dispositivos a cada cinco anos porque a memória dos discos rígidos atuais tem uma vida útil curta em comparação com a garantia de vida que quase certamente pode ser fornecida com a memória de cristal.

O desenvolvimento desse tipo de memória é primeira vez na história que os cientistas foram capazes de armazenar informações em estruturas cristalinas e em seguida, recuperar essa informação novamente.

"Estamos desenvolvendo uma forma muito estável e segura de memória portátil com o vidro, o que pode ser muito útil para organizações com arquivos grandes. No momento as empresas têm para fazer backup de seus arquivos a cada cinco ou dez anos, porque a memória do disco rígido tem uma vida útil relativamente curta ", diz Zhang.

O último esforço para criar esta forma de tecnologia resultou em um pedaço de vidro que pode armazenar cerca de 50 GB de dados.

A nova memória de cristal pode armazenar mais de sete vezes esse valor, demonstrando exatamente a rapidez com que o mundo da tecnologia e a memória dos computadores está se desenvolvendo.

Ciências e Tecnologia - 24/09/2013 - Escrito por George

Após o "shale"

Armando Cavanha F.

Há uma certa euforia sobre a produção de hidrocarbonetos nos EUA, a partir do chamado "shale" (gás de xisto, gás natural que pode ser encontrado preso dentro de formações de xisto argilosohttp://pt.wikipedia.org/wiki/G%C3%A1s_de_xisto).

Porém, há dados e previsões que mostram uma certa brevidade de picos de produção futura, apesar dos prováveis altos volumes de reserva, com subsequente retorno a dependência sobre importações de forma significativa.

Dados conflituosos e temporários, por vezes da mesma fonte, mostram o estado instável, em construção, sobre a compreensão desta nova fonte de energia.

Dados da IEA (International Energy Agency), publicado pelo Wall Street Journal em Julho de 2013, informam que a demanda de óleo dos EUA reduz de 17 para 15 milhões de bbl em 2025, algo questionável, imaginando o crescimento populacional e o aumento das demandas naturais da população da região. Também, apontam para um crescimento da produção de 8 para 11 milhões de bbl, estabilizando em 2025.

Em outra publicação, Shale's Effect on Oil Supply Is Forecast to Be Brief, por MATTHEW L. WALD, Novembro 12, 2013, é dito o seguinte:

"O "boom" das formações de "shale oil" nos anos recentes tem gerado boa quantidade de discussões sobre que os EUA poderiam, eventualmente, retornarem à autossuficiência em energia.

De acordo com o relatório da IEA, de Novembro de 2013, a produção deste óleo nos EUA e no mundo irá prover apenas um alívio temporário na dependência ao Oriente Médio. O relatório anual World Energy Outlook, publicado em Londres, diz que a perspectiva de óleo no mundo estaria sendo revista em função do "shale oil", composto de óleo leve, por novas fontes como arenitos no Canadá, produção em águas profundas no Brasil e líquidos sendo produzidos por novas fontes de gás natural. "Existe um crescimento forte na produção de óleo leve, cujo pico deve estar em 2020, atingindo então um platô," disse Maria van der Hoeven, diretora executiva do IEA."

A dependência americana de importação de petróleo se reduz consistentemente até a estabilização, tornando a aumentar na década de 2020. Neste intervalo, o petróleo do Oriente Médio terá outros destinos, até que a fome por energia nos EUA volte a acontecer.

Diante deste cenário, algumas considerações podem ser feitas:

1 – A tensão e a pressão americana sobre as fontes do Oriente Médio devem se reduzir temporariamente, retornando posteriormente, com possíveis dificuldades e tendências de conflitos na retomada de importações de grandes volumes no futuro.

2 – Novas formas de energia se tornarão cada vez mais atrativas, com novas tecnologias, no caminho de substituir este futuro retorno de dependência de hidrocarbonetos.

3 – O Pré-Sal brasileiro torna-se cada vez mais relevante, as exportações do Brasil devem se tornar atrativas na logística Norte-Sul, pois são volumes em geografia próxima, sem guerras, sem passagem por canais ou regiões de conflito e com relacionamento de países amigos.

Há, assim, uma grande oportunidade para o Brasil neste período. Ajustar em definitivo os modelos de exploração, produção, incorporação de reservas, deixar as controvérsias internas de lado, separar com clareza papéis de Estado e de Indústria, montar um processo de conteúdo local mais qualitativo do que quantitativo, focalizar em nichos e na cadeia de suprimento, apostar alto em educação+técnica+inovação.

Chegou a hora do Brasil, sejamos unidos para montar uma sistemática robusta, estável, que permita crescer e gerar riqueza para o país, com menores riscos.

O mistério da Energia Escura (Energia Negra)

O Universo é formado basicamente por espaço/tempo, energia e matéria. Todas essas coisas que são bem conhecidas, porém existe algo muito estranho, pois parece que a maior parte do Universo está sumida e nós não conseguimos a ver e nem mesmo sentir.

A expansão

Pelo jeito em que o Universo está atualmente, sabe-se que em seu início houve uma expansão, onde ele começou a crescer de maneira explosiva, criando cada vez mais espaço e espalhando matéria por todo lado.
Sendo assim, o Universo devia ter parado de expandir ou no mínimo estaria desacelerando essa expansão, porém está acontecendo exatamente o contrário: Ele está crescendo cada vez mais rápido e isso não faz sentido.

O estranho crescimento

Assim que a teoria da expansão foi aceita e tivemos tecnologia para podermos ver o que o Universo anda fazendo, descobriu-se esse grande problema: Como poderia ele estar crescendo cada vez mais rápido se a lógica diz que ele tinha que estar crescendo mais devagar? Afinal aquela expansão/explosão devia perder força em 13 bilhões de anos.
Com essa questão em mente, os cientistas foram à procura de uma resposta e acabaram encontrando uma, ou melhor, não encontrando.

A misteriosa energia escura

Os cientistas olharam aqui, procuraram ali e mexeram em todos os cantos, mas simplesmente não havia explicação para o Universo estar crescendo cada vez mais rápido. Dessa maneira, usando a eliminação, os pesquisadores chegaram a uma conclusão: Deve existir algo que não podemos ver, não podemos sentir, mas que de alguma maneira faz o Universo se expandir cada vez mais rápido.
Mas não pensem que essa teoria não tem base, pois ela tem. As curvas da rotação da galáxia, o teorema virial e a análise das anisotropias da radiação cósmica de fundo em micro-ondas são coisas que mostram que a energia escura tem que existir, só precisamos achar um jeito de encontrá-la.

Curiosidade energéticas

- A energia escura deve compor mais de 68% de tudo que existe no Universo;
- Acredita-se que também existe algo chamado matéria escura, que compõe 23% de todo o Universo;

- Se o processo de expansão do Universo não parar, daqui bilhões de anos só restará frio e escuridão;
- Se o processo de expansão se reverter por algum motivo, o Universo voltará a ser um ponto super-mega-ultra denso e poderá explodir de novo, criando um novo Big Bang.

O enigma da matéria escura (Matéria Negra)

Apesar dos esforços dos astrônomos, grande parte da matéria do Universo continua a escapar às suas observações. E não sabemos nem mesmo do que ela é feita
Patrizia Caraveo e Marco Roncadelli



Deformação gravitacional: imagem de um quasar distante, multiplicada pelo efeito de lente gravitacional conhecido como "cruz de Einstein"
Para entender como e do que é feito o Universo, os astrônomos devem fazer cuidadosos recenseamentos dos objetos celestes procurando medir a sua distância e atribuir-lhes uma massa. Nessa tarefa são ajudados pela maravilhosa simplicidade das leis da física, que supomos serem aplicáveis a todo o Universo. As surpresas, por sorte, logo nos lembram que estamos muito longe de ter claras as idéias. Se pensarmos que o estudo do cosmo por meio da radioastronomia, óptica, raios X e gama possa nos fornecer um quadro completo do nosso Universo estaremos cometendo um erro grosseiro. Há décadas sabemos que a matéria luminosa - aquela que "vemos" porque emite radiação eletromagnética, ou seja, luz, ondas de rádio, raios X e gama - é apenas uma parcela insignificante de toda a matéria que exerce uma função gravitacional. Este é o famoso problema da "matéria escura", um dos desafios mais estimulantes da astrofísica atual.

Matéria escura é certamente um nome evocativo, uma vez que estamos falando de algo cuja natureza é desconhecida e de difícil detecção. Da mesma forma que os buracos negros, a matéria escura escapa às nossas observações diretas. Sabemos com certeza que existe somente porque vemos os seus efeitos sobre a matéria luminosa.

Assim, começamos por nos perguntar como é possível nos darmos conta da existência da matéria escura. A resposta não é unívoca, dado que são aplicadas metodologias diversas dependendo dos objetos a serem considerados. Algumas delas serão descritas a seguir, mas queremos ressaltar desde já que parte do que diremos baseia-se em uma descoberta de Christian Doppler. Em 1842 ele observou que o som emitido por uma fonte em movimento mostra-se, a um observador parado, em uma freqüência superior quando o objeto se aproxima e inferior se o objeto se distancia. É o famoso efeito Doppler, válido para qualquer fenômeno ondulatório, do apito de um trem em alta velocidade à radiação eletromagnética. Se aplicado às linhas presentes nos espectros dos objetos celestes, ele permite determinar a velocidade da fonte de radiação em relação a nós. Mas vamos proceder por ordem, examinando em primeiro lugar as galáxias individualmente para, em seguida, passar ao conjunto das galáxias e portanto ao inteiro Universo observável.

Em uma primeira aproximação, a astronomia calcula a massa de uma galáxia com base em sua luminosidade: galáxias mais luminosas contêm mais estrelas e portanto são mais maciças do que as menos luminosas. Tem-se assim uma medida direta da massa luminosa das galáxias. Existem, porém, outros métodos mais gerais para avaliar a massa total de uma galáxia: eles exploram o movimento de rotação que se estende a todas as suas estrelas, típico das "galáxias em espiral". A exemplo dos planetas do sistema solar, as estrelas e nuvens de gás que compõem essas galáxias são animadas por um movimento de rotação e descrevem órbitas mais ou menos circulares em torno do centro. Nesse movimento, a velocidade de cada estrela depende, além da distância do seu centro, da parcela de massa galáctica presente no interior da sua órbita. Portanto, o estudo sistemático desses movimentos nos permite medir a massa total das galáxias em espiral. O gráfico das velocidades medidas em função da distância do centro é chamado de curva de rotação galáctica.



Andrômeda (esquerda), é um exemplo de galáxia espiral. A curva de rotação (acima) mostra como o valor da velocidade cresce até um máximo, e depois diminui. Contrariando as expectativas, procedendo em direção à margem externa, a velocidade se estabiliza sobre um valor constante. O fenômeno pode ser explicado pela suposição de existência de matéria não-luminosa
Paradoxo galáctico

Examinando os espectros de muitas estrelas de uma galáxia em espiral, selecionadas de modo a que tenhamos distâncias do centro progressivamente crescentes, esperamos observar que a curva de rotação inicialmente cresça, à medida que aumenta a distância do centro para, a seguir, uma vez englobada toda a massa da galáxia, diminuir.

Em outros termos, esperamos que as estrelas nas bordas da galáxia se movam mais lentamente do que as mais internas, numa analogia com o que ocorre com os planetas do sistema solar. Entretanto, a natureza nos reserva uma surpresa: após um crescimento linear - em correspondência com a região central - a curva de rotação se estabiliza em um valor constante à medida que aumenta a distância do centro.

Apesar de ser impossível encontrar duas galáxias com curvas de rotação idênticas, é surpreendente constatar que praticamente todas as curvas de rotação medidas têm o mesmo andamento qualitativo. O que se esconde atrás desse comportamento?

Para explicar a curva de rotação plana das galáxias em espiral devemos supor que nas suas regiões externas exista uma significativa quantidade de matéria não-luminosa , em condições de conpensar a diminuição da velocidade que esperávamos encontrar apenas da matéria luminosa. Comos se distribui a matéria escura? Infelizmente as observações não nos permitem dar uma resposta unívoca. Temos de proceder às avessas, supondo diversas distribuições de matéria escura e estudando o andamento das correspondentes curvas de rotação. Obtemos o comportamento plano supondo que o componente luminoso de uma galáxia em espiral esteja cercado por um halo esferoidal de matéria escura. No caso da Via Láctea - que é uma típica galáxia em espiral brilhante - a matéria escura é estimada em cerca de 1012 massas solares, que deve ser confrontada com uma massa luminosa de 7 x 1010 massas solares. Isso significa que a quantidade de matéria escura é pelo menos 10 vezes superior àquela da matéria luminosa.




A existência de matéria escura nos conjuntos de galáxias é conhecida desde 1933, quando Fritz Zwicky estudou os movimentos no conjunto de galáxias que leva o poético nome de Cabeleira de Berenice. A sua estratégia pode ser assim resumida: em um sistema auto-gravitante isolado (como um conjunto) vale o teorema do virial, segundo o qual a energia potencial gravitacional do sistema (proporcional à sua massa total) deve ser igual ao dobro da energia cinética total dos constituintes (as galáxias, no caso dos conjuntos). Isso pode ser entendido de modo intuitivo: se a energia cinética dominasse, o sistema se expandiria, ao passo que - no caso contrário - tenderia a colapsar; uma condição de equilíbrio só é possível se a energia cinética for a metade da energia potencial. A velocidade das galáxias que compõem o conjunto é calculável sobre a base do deslocamento Doppler das linhas presentes nos espectros galácticos; motivo pelo qual a estimativa da massa total é imediata.

No caso da Cabeleira, encontramos uma massa total de 9,6 x 1014 massas solares, contra uma massa luminosa de 1,4 x 1013 massas solares. Portanto, a quantidade de matéria escura é 60 vezes maior do que a da matéria luminosa.

Janelas de observação

Pode-se chegar à mesma conclusão por um caminho diferente, explorando a emissão de raios X dos conjuntos. Nos anos 70 descobriu-se que os conjuntos de galáxias emitem raios X com energia da ordem de 10 quiloeletrovolt. O estudo do espectro da radiação X também esclareceu a origem dessa emissão. Trata-se da radiação de Bremsstrahlung (literalmente "radiação de freio") que os elétrons de um gás ionizado emitem quando são acelerados (desacelerados) do campo eletrostático de um íon do gás. Essa descoberta demonstrou que os conjuntos de galáxias contêm também um gás ionizado - na temperatura de cerca de 10 milhões de graus celsius - cuja massa resulta ser de cerca de 1014 massas solares, portanto bem maior do que a massa luminosa. Mas essa descoberta tem uma implicação ainda mais importante. A partir do estudo da emissão X é possível concluir que a quantidade total de matéria presente no conjunto está em conformidade com as estimativas obtidas usando o teorema do virial.

Uma confirmação posterior foi obtida recentemente através do efeito da lente gravitacional. Segundo a teoria einsteiniana da gravidade, uma distribuição de massa provoca a curvatura do espaço. A propagação da luz assim é distorcida na presença da matéria, que age como uma lente, multiplicando, aumentando ou deformando a imagem da fonte. Após os primeiros estudos de fontes puntiformes, cujas imagens resultavam multiplicadas pela presença de uma galáxia sobre a linha de vista, foram observadas distorções da imagem de uma fonte extensa. As galáxias são deformadas e o estudo da deformação permite determinar a massa da lente gravitacional. Imagens de conjuntos de galáxias tornaram evidente a presença de diversas galáxias distorcidas. Trata-se de galáxias de fundo, muito mais distantes de nós do que o conjunto em questão. A sua luz é refletida pelo conjunto que encontra no seu caminho, o que permite que se tenha uma estimativa da massa total de muitos conjuntos.



Conforto entre a curva de rotação medida da Via Láctea (ao lado) e a que se esperaria se a galáxia fosse constituída somente de matéria visível. A velocidade do Sol, neste caso, seria de apenas 160 quilômetros por segundo. A matéria não- luminosa, responsável por esta discrepância, é estimada em 1012 massas solares, contra as 7 x 1010 massas solares da matéria luminosa
Informações importantes sobre quantidade e qualidade da matéria escura são obtidas pelo estudo das propriedades globais do Universo. Devemos, portanto, fazer uma breve incursão no campo da cosmologia, utilizando o modelo cosmológico standard que emerge da teoria einsteiniana da gravidade sob a hipótese de que o espaço seja homogêneo e isótropo. Evidentemente essas propriedades referem-se a observações efetuadas em escala cósmica, maiores, em grande medida, que as dimensões de um conjunto de galáxias.

Espaço curvo

Segundo o modelo cosmológico standard, o Universo é um espaço com curvatura constante, que pode se expandir ou contrair durante a sua evolução. Mas se o espaço é homogêneo e isotrópico, não pode existir nenhum "centro do Universo" em relação ao qual ocorra a expansão ou contração. Este aparente paradoxo pode ser compreendido se imaginarmos que o Universo é semelhante à superfície de um balão que pode ser inflado ou esvaziado. A superfície externa do balão é o análogo bidimensional de um espaço com curvatura constante positiva, enquanto a do seu interior corresponde a um espaço de curvatura negativa.

O Universo se expandiu desde a sua origem com o Big Bang, ocorrido por volta de 15 bilhões de anos atrás; e essa expansão se manifesta no movimento de distanciamento recíproco das galáxias, descoberto por Edwin Hubble, em 1929. No âmbito do modelo cosmológico standard, a expansão cósmica é sempre desacelerada, em virtude da atração gravitacional entre os objetos que o compõem.

Tanto a geometria do Universo, quanto a sua evolução dependem da quantidade de matéria que ele contém. É conveniente expressar a correspondente densidade cósmica média em termos do parâmetro de densidade cósmica ?, definido como a relação entre a densidade medida e a chamada "densidade crítica", característica de um Universo com curvatura nula, ou seja descrito pela geometria euclidiana que bem conhecemos. Se a densidade média é baixa em relação à densidade crítica, temos ? < 1: a curvatura espacial é negativa e a expansão continuará para sempre. Vice-versa, se a densidade média é maior do que a crítica, ? > 1: a curvatura é positiva e, a partir de um certo momento, o Universo começará a se contrair, até atingir um estado singular simétrico ao Big Bang. Uma terceira possibilidade corresponde ao caso ? = 1. Neste caso a densidade média é exatamente igual à crítica: então o Universo é espacialmente plano - ou seja, euclidiano - e a taxa de expansão se reduzirá progressivamente a zero.



A existência de matéria escura foi sugerida, em 1933, pelo astrônomo suíço Fritz Zwicky em aglomerados galácticos distantes como o da Cabeleira de Berenice
Quanta matéria existe no Universo?

Começamos recenseando a matéria luminosa. Trata-se de átomos semelhantes àqueles dos quais somos feitos, constituídos de prótons e elétrons, tecnicamente chamados de bárions. A densidade dos bárions luminosos corresponde a um valor de ? não superior a 0,005. Então vimos que a matéria escura exerce um papel preponderante tanto ao nível das galáxias quanto dos seus conjuntos. Temos, portanto, que encontrar uma estratégia para avaliar a densidade de toda a matéria, independentemente do fato de "vê-la" ou não.

O estudo da radiação cósmica de fundo, que permeia o Universo como resto fóssil do Big Bang, nos oferece a possibilidade de medir ?. Só recentemente foi alcançada uma precisão instrumental capaz de decodificar a grande quantidade de informações que a radiação cósmica de fundo nos oferece sobre as propriedades globais do Universo. Particularmente os dados reunidos pela miss ão Boomerang implicam ? = 1. Trata-se de um resultado de importância extraordinária, porque de um lado nos informa que vivemos em um Universo euclidiano e, do outro, que a matéria luminosa é insignificante em relação à matéria invisível. Os mesmos dados também podem ser utilizados para avaliar a densidade de todos os bárions: ela corresponde a um valor de ? igual a cerca de 0,05 (este resultado é confirmado pela teoria de nucleo-síntese fundada no modelo cosmológico standard).

A conclusão é perturbadora: de um lado, 95% da massa do U niverso é constituída de matéria escura não bariônica. Do outro, 90% dos bárions são escuros. Qual a forma assumida pelos bárions escuros? Mas, principalmente, do que é feito o resto do Universo, ou seja, a maior parte da matéria? Trata-se de um gravíssimo golpe ao antropocentrismo.

Quatro séculos atrás fomos obrigados a aceitar que não estamos no centro do Universo. Agora descobrimos que somos feitos de uma matéria que constitui minúscula parcela do Universo.



Mapa mostra a distribuição de aproximadamente 2 milhões de galáxias numa região equivalente a 10% de todo o céu, próxima ao Pólo Celeste Sul
WIMPs e quinta-essência

Um constituinte da matéria escura não bariônica são os WIMPs (ver box na página 31). A sua existência é necessária para explicar a formação das estruturas cósmicas, como as galáxias e os seus conjuntos. Por isso é natural supor que a matéria escura presente nos halos galácticos e nos conjuntos de galáxias seja formada principalmente por WIMPs, além de bárions escuros. É possível demonstrar que, em um cenário desse tipo, ? vale cerca de 0,3: os WIMPs são mais abundantes que os bárions, mas não bastam para tornar o Universo euclidiano.

A solução para este dilema seria, aparentemente, banal: bastaria imaginar que os WIMPs faltantes estivessem espalhados no espaço cósmico. Na verdade - como às vezes acontece - a natureza é mais fantasiosa que aqueles que a estudam, porque existem razões para se considerar que os WIMPs não esgotam toda a matéria não bariônica. Um estudo sobre as propriedades globais do Universo baseado na observação de uma amostra de estrelas extremamente distantes (para serem visíveis devem ser muito brilhantes, sendo as escolhidas denominadas supernovas o tipo Ia) mostrou que o universo atual está se expandindo de modo acelerado.

À primeira vista parece que estamos diante de um paradoxo, porque sabemos que no âmbito do modelo cosmológico standard a expansão cósmica é necessariamente desacelerada, devido à mútua atração gravitacional exercida pela matéria nele contida.

Devemos talvez concluir que o modelo cosmológico standard esteja errado? A situação é menos dramática do que pode parecer. Pode-se "salvar" o modelo - com os seus extraordinários sucessos - presumindo a existência de um novo tipo de matéria escura difundida no Universo, desde que ela possua propriedades radicalmente diferentes daquelas que atribuímos à matéria ordinária. Não se sabendo bem do que se trata, foi chamada com o nome aristotélico de "quinta-essência". Tanto os comuns bárions quanto os WIMPs se caracterizam por uma pressão positiva: se forem colocados no interior de um pequeno balão, este tenderá a se expandir sob o efeito da pressão correspondente. Porém, se o objetivo for explicar a aceleração do Universo, é necessário que a quinta-essência se comporte de modo oposto: se fosse encerrada em um pequeno balão, este tenderia a se contrair. Em outros termos, a quinta-essência deve ter uma pressão negativa. De fato, pode-se demonstrar que essa pressão dá lugar a uma "gravidade repulsiva" que, portanto, acelera a expansão cósmica. O estudo das supernovas Ia produz também um resultado quantitativo: a contribuição da quinta-essência à ? é de cerca de 0,65. Agora o valor de ?, obtido pela soma das contribuições devidas aos bárions, aos WIMPs e à quinta-essência, é de 0,05 + 0,3 = 0,65, ou seja, justamente 1, em conformidade com o resultado da missão Boomerang. Infelizmente, não sabemos mais nada sobre a natureza da quinta-essência.



Visão artística mostra o telescópio espacial Hubble apontado para o centro da galáxia espiral NGC 4321 semelhante à Via Láctea
Bárions escuros e raios gama

Por fim, vamos nos dedicar à natureza da matéria escura bariônica, a qual - apesar de menos exótica do que os WIMPs e da quinta-essência - não é menos interessante e elusiva.

Apesar de terem sido levantadas diversas hipóteses quanto à sua composição, a mais natural é que se trate de estrelas ou nuvens de gás presentes nos halos galácticos, que não conseguimos "ver" porque a radiação emitida é muito fraca.

Uma classe de candidatas compreende as estrelas ordinárias no final da sua fase evolutiva, tais como as estrelas anãs brancas, as estrelas de nêutrons e os buracos negros.

Estudos recentes, porém, excluíram essa possibilidade: se assim fosse, os halos galácticos conteriam uma quantidade excessiva de "metais" (elementos mais pesados que o hélio) produzidos durante a evolução estelar. O problema não se apresenta se supormos que a matéria escura bariônica seja formada por "anãs marrons": corpos celestes com massa pouco inferior a um décimo da massa solar; muito pequenos para que as reações termonucleares, que tornam luminosas as estrelas ordinárias, escureçam. Portanto, não existe modo de observar as anãs marrons. O seu mecanismo de formação implica que elas estejam reagrupadas em conjuntos escuros, que também contêm gás frio - principalmente hidrogênio molecular - sob a forma de nuvens. É notável que a teoria standard, ao explicar a formação dos conjuntos globulares (aglomerados esferoidais de centenas de milhares de estrelas), também anuncie a existência desses conjuntos escuros na região mais externa dos halos galácticos, justamente onde sabemos que deva se encontrar a matéria escura.



Imagem em infra vermelho da galáxia espiral Whirpool, acompanhada de sua galáxia-satélite, a NGC 5195, a 20 milhões de anos-luz de distância
Como fazer para detectar a sua presença? Na primeira metade dos anos 90, a descoberta do efeito de microlente gravitacional parecia oferecer o instrumento ideal para descobrir as anãs marrons presentes no halo escuro da Via Láctea. Também neste caso, a base do fenômeno reside na deflexão da luz que se produz quando a anã marrom cruza a linha visada de uma estrela puntiforme de fundo. Mas- ao contrário do que ocorre com as galáxias - as imagens múltiplas estão muito perto para serem observadas individualmente; a sua sobreposição, entretanto, provoca uma amplificação da luminosidade da estrela que está sendo examinada. Apesar de os eventos de microlente terem sido efetivamente observados, a sua interpretação se mostrou mais complexa que o previsto. Seguramente as anãs marrons não esgotam a matéria escura do halo, que presumivelmente também contém nuvens de gás bariônico frio.

As miragens gravitacionais podem não ser a única arma à disposição dos caçadores de matéria escura bariônica. Na verdade, as nuvens de gás frio facilmente escapam aos radioastrônomos, mas não podem evitar que os prótons de alta energia - presentes nos raios cósmicos - produzam raios gama no choque com os prótons dos seus núcleos. Se estas nuvens fossem responsáveis por uma parcela não desprezível em relação à matéria escura presente no halo galáctico, a intensidade da sua emissão gama deveria ser detectável com os instrumentos atuais. A esse respeito é importante ressaltar que a limitada resolução angular dos reveladores gama não permite distinguir a emissão proveniente de nuvens reagrupadas em conjuntos escuros de um fundo difuso. Por outro lado, a análise estatística de alto nível pode permitir que se determine se um fluxo gama provém do halo galáctico ou tem origem extragaláctica. Em 1998 essa análise foi feita sobre a emissão gama observada pelo revelador EGRET a bordo do satélite CGRO lançado pela NASA. O resultado parece indicar que se trata, efetivamente, de uma emissão devida ao halo galáctico, mas em casos como estes a prudência é obrigatória.

Serão as próximas missões de astronomia gama a nos dizer quantos destes raciocínios estão corretos. Primeiro decolará a missão italiana AGILE e a seguir GLAST, um instrumento muito ambicioso, no qual a Itália tem um papel importante. Estudando os seus dados, espera-se que a matéria que não vemos se torne um pouco menos obscura.
As WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) são as novas partículas elementares prognosticadas por várias extensões do modelo de Glashow-Weinberg-Salam, que descreve as interações fortes, fracas e eletromagnéticas entre partículas elementares.

A classe mais promissora desses modelos é formada pelas teorias de supercorda. Devido à sua fraca interação com a matéria ordinária, as WIMPs presentes na Via Láctea são de difícil detecção.

Além disso, o seu efeito no interior de um revelador pode ser facilmente confundido com a interação produzida pelos nêutrons dos raios cósmicos. Com a finalidade de eliminar esse inconveniente, as experiências são feitas sob uma montanha ou embaixo da terra. Uma dessas experiências - denominada DAMA e atualmente em curso no Laboratorio Nazionale del Gran Sasso do Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) -- observou um sinal consistente com o que se espera das WIMPs.

Entretanto, somente após uma eventual confirmação por parte de outras experiências (algumas das quais serão realizadas no Gran Sasso) saberemos se as WIMPS foram efetivamente descobertas. Um método indireto para a revelação das WIMPs baseia-se na identificação de partículas nas quais elas se aniquilam, como nêutrons de alta energia, anti-prótons, pósitrons e raios gama. Finalmente, deve-se dizer que o método conceitualmente mais simples de demonstrar a existência das WIMPs é o de produzi-las em laboratório. Mas para isso é preciso esperar que entre em função o Large Hadron Collider do CERN de Genebra, que não estará em operação antes de 2006. Deve-se ressaltar que esta última estratégia não substitui as experiências subterrâneas, porque a revelação in loco continua sendo a única maneira para conhecer a relevância astrofísica das WIMPs.
- A matéria luminosa, que emite radiação eletromagnética, é apenas uma parcela insignificante de toda a matéria presente no Universo.

- Estudando as galáxias em espiral, observa-se que a velocidade de rotação das estrelas situadas nas partes externas é maior que o previsto. Isto só se justifica supondo que nessas regiões exista uma grande quantidade de matéria não-luminosa.

- A pesquisa dos conjuntos de galáxias também confirma - tanto pela espectroscopia óptica, quanto pela observação dos efeitos de lente gravitacional - a presença de matéria que escapa à observação direta.

- Segundo as observações da missão Boomerang, o parâmetro que mede a densidade cósmica deveria ser igual a 1, mas a matéria ordinária (luminosa ou não) participa apenas com 5%.

- Os astrônomos propuseram diversos candidatos como possíveis constituintes da matéria escura: entre eles estrelas não-luminosas, como as anãs marrons, as evanescentes WIMPs e uma exótica forma de matéria denominada "quinta-essência".

Mercúrio: Metal perigoso para o homem e para o ambiente

Júlio C. de Carvalho
 

O mercúrio é um metal obtido através da ustulação de sulfetos e outros minerais. Ele é utilizado em garimpos, em antigas fábricas de cloro e soda (como catalisador em alguns processos químicos) e em pilhas de óxido de mercúrio.

Esse metal, o único líquido à temperatura ambiente, e relativamente pouco reativo, é conhecido desde a antiguidade, com referências a ele vindas dos antigos hindus e chineses. O nome mais comum, mercúrio, é uma referência ao planeta de mesmo nome, que faz uma volta em torno do sol em apenas 88 dias e é, na mitologia, o mensageiro dos deuses - rápido como o próprio metal, chamado em algumas línguas de "prata rápida" (quicksilver) e variações.

Devido à alta densidade e estabilidade ao ar, o mercúrio foi presença garantida nos laboratórios de física e química de todas as épocas, tendo possibilitado a construção de termômetros, barômetros, bombas de vácuo e outros equipamentos. Na arte, o cinábrio (HgS, principal minério de mercúrio) aparece em pinturas antigas, já que o minério é um excelente pigmento vermelho.

Em garimpos, o mercúrio é usado para dissolver partículas de ouro que se encontram junto a pedras e areia, formando um amálgama (liga líquida de um metal com mercúrio). A evaporação do mercúrio, por aquecimento, deixa o ouro como resíduo e gera grandes quantidades de vapor de mercúrio - estima-se que 650 a 1.000 toneladas por ano, ou um terço do total de emissões do metal. A contribuição brasileira é estimada em 10 a 30 toneladas por ano.
Perigos à saúde

Tremores musculares, coceira persistente, sensação de queimação na pele, mudanças de personalidade. Estes são alguns dos sintomas do envenenamento crônico, ou seja, absorção freqüente de pequenas quantidades do elemento ou seus derivados. Já o envenenamento agudo, pela ingestão de compostos de mercúrio, é ainda pior: se não tratado, leva à morte em cerca de uma semana.

Em nosso dia-a-dia o mercúrio está presente em termômetros, lâmpadas fluorescentes, pilhas e até mesmo nas obturações de dentes. Mas, provavelmente a quantidade de mercúrio com a qual você já teve contato é muito pequena, e nem todas as formas são tóxicas. Enquanto o vapor de mercúrio, lentamente liberado pelo metal puro, pode ser absorvido pela respiração e acumular-se no organismo, engolir uma gota de mercúrio é um acidente relativamente inócuo - o metal passa sem ser absorvido.
Destino do mercúrio

Hoje, há uma tendência em substituir os processos químicos que usam mercúrio por outros com menor risco ambiental. Essa mudança, porém, é lenta e tem um efeito colateral: estima-se que serão recuperadas grandes quantidades do metal (mais de 14.000 toneladas) apenas nos EUA e Europa.

Mas como guardar um líquido 13 vezes mais denso que a água, e que ainda por cima dissolve quase todos os metais? Uma idéia para o armazenamento de grandes quantidades de mercúrio é devolvê-lo ao local de origem em tonéis de ferro e aço, que resistem ao material. Reciclar lâmpadas queimadas e enviar as pilhas de volta ao fabricante também são uma práticas importantes.

Júlio C. de Carvalho é engenheiro químico e professor do curso de engenharia de bioprocessos e biotecnologia da Universidade Federal do Paraná (UFPR).

Mudanças climáticas globais podem aumentar nível de mercúrio no meio ambiente

Por Charlene Porter



O nível de mercúrio no meio ambiente pode aumentar, como resultado das mudanças climáticas globais, mostra uma nova pesquisa


Washington – Pesquisadores descobriram que o nível de mercúrio no meio ambiente pode aumentar como resultado das mudanças climáticas globais, o que representa uma consequência adversa além das temperaturas em elevação.

O mercúrio é um elemento encontrado em depósitos de minérios ao redor do mundo e é extremamente tóxico para todas as formas de vida. Ele ocorre naturalmente, mas também é liberado na atmosfera a partir de minas de ouro e queima de carvão. Essas emissões eventualmente acabam nos oceanos e no solo, e de lá podem entrar na cadeia alimentar.

De acordo com um artigo científico de coautoria de pesquisadores do Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) e da Universidade de Harvard, espera-se que diferentes forças das mudanças climáticas afetem o mercúrio em escala global.

“Estudos como esse nos ajudam a compreender melhor os efeitos gerais de múltiplos impactos no meio-ambiente”, disse a diretora em exercício do USGS, Suzette Kimball. “Estamos somente começando a entender as muitas consequências das mudanças climáticas globais e como diversos problemas ambientais são realmente interrelacionados.”

A maioria das projeções de mudanças climáticas prevê um aumento de intensidade das tempestades, o que causa uma maior erosão do solo, liberando mercúrio armazenado no solo, que flui para cursos de água, rios e mais além, de acordo com um comunicado de imprensa do USGS sobre o artigo.

Incêndios florestais intensos e mais frequentes são outras consequências esperadas das mudanças climáticas. Novamente, o vento provavelmente irá liberar e transportar o mercúrio depositado no solo.

A pesquisa examina “a intersecção do comportamento complexo do mercúrio no meio ambiente com a miríade de aspectos das mudanças globais”, afirma David Krabbenhoft, cientista do USGS e principal autor do artigo na revista Science. “Apesar da ciência por trás da pesquisa do mercúrio ter aumentado exponencialmente nas últimas duas décadas, um importante desafio que ainda permanece para a pesquisa é o de oferecer informações confiáveis para gerentes de recursos e tomadores de decisão em tópicos tão complexos.”

O “comportamento complexo” dos seres humanos é outro curinga em quaisquer projeções sobre futuras emissões de mercúrio. Emissões humanas atuais de mercúrio são de cerca de 2 mil toneladas métricas por ano, mas estão sendo implementadas iniciativas em muitas frentes para baixar aquela produção.

A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, por exemplo, anunciou em 20 de setembro uma proposta para normas mais severas, limitando as emissões de usinas termelétricas a carvão a serem construídas no futuro. Essas usinas estão entre as mais significativas e concentradas fontes de gases de efeito estufa, contribuindo para as mudanças climáticas nos Estados Unidos. As novas normas garantirão que as centrais elétricas do futuro serão construídas com tecnologias limpas, que limitam as emissões.

A equipe de pesquisa USGS-Harvard calcula que se forem promulgadas as regulamentações que atendem as propostas mais severas que agora estão sendo consideradas, as emissões humanas de mercúrio poderão cair para 800 toneladas métricas por ano até 2050. Se nenhuma medida for tomada e as emissões continuarem e aumentarem aos níveis atuais, os pesquisadores preveem que as emissões de mercúrio provavelmente aumentarão para 3.400 toneladas métricas por ano até 2050.

Amostras de solo revelam um histórico de emissões de mercúrio proveniente das atividades humanas. Desde a Revolução Industrial, os registros do solo documentam um aumento de três a cinco vezes em depósitos de mercúrio atmosférico em quase 130 anos de atividade de queima de carvão. De acordo com o comunicado de imprensa do USGS, se as emissões de mercúrio detectadas no solo tivessem sido medidas desde o apogeu da Grécia e Roma antigas, o aumento seria de sete a dez vezes.

Devido ao aumento rápido dos preços do ouro nos últimos anos, a mineração de metais preciosos está atualmente assumindo a posição de principal fonte de emissões de mercúrio resultantes da atividade humana. O mercúrio separa o ouro da rocha, e os métodos usados naquele processo de extração expõem frequentemente mineiros e o meio ambiente a níveis tóxicos do elemento, algumas vezes conhecido como quicksilver, relata o USGS.

A comunidade internacional deu os primeiros passos no sentido de limitar as emissões de mercúrio em janeiro de 2013, com a adesão de mais de 140 países à Convenção Minamata sobre o Mercúrio. O tratado deverá ser assinado em uma conferência diplomática no Japão, em outubro. As negociações sobre o tratado começaram em 2010.

Read more: http://iipdigital.usembassy.gov/st/portuguese/article/2013/10/20131002283964.html#ixzz2lZ0lXFFa

Teste de QI (Para Fazer Parte do Grupo"International High IQ Society")

Olá se você se interessa por discussão de temas científicos. Existem várias comunidades virtuais relacionadas. Eu faço parte de algumas, e queria destacar a International High IQ Society (Presente no Facebook). É fácil para fazer parte você precisa fazer o teste na página deles www.iqtest.com e, ter um resultado alto, depois eles enviam o resultado para o seu email (note que o teste é feito todo em inglês, por isso você precisará ter um nivel bom desta língua). 

Eu já fiz o teste o resultado que tive foi 132 - Gifted (tradução: dotado, talentoso, privilegiado) - você pode ver como fica na cópia abaixo do email que eles enviam. Boa, sorte.

O que isso significa? Veja a tabela abaixo.

How well did I do? What does my score mean?

Intelligence Interval	Cognitive Designation
40 - 54	Severely challenged (Less than 1% of test takers)
55 - 69	Challenged (2.3% of test takers)
70 - 84	Below average
85 - 114	Average (68% of test takers)
115 - 129	Above average
130 - 144	Gifted (2.3% of test takers)
145 - 159	Genius (Less than 1% of test takers)
160 - 175	Extraordinary genius

• Your free IQ score‏

IQTest.com

12:21 PM

To: aristoteles7@live.com, aristoteles7@live.com

• 

Dear Carlos Pimentel,

Thank you for your interest in the test at IQTest.com.

Your general IQ score is: 132

You may login at http://www.iqtest.com/login.html at any time to view your score, purchase your Complete Personal Intelligence Profile or The Consciousness Exercises, or edit your account settings:

Login email: aristoteles7@live.com

Password: 

Regards,

The Team at IQTest.com

Please do not reply to this email.

You can email us at support@iqtest.com.

Descoberta Matemática: Primeira fórmula finita para calcular partições

Primeira fórmula finita para calcular partições

Descoberta a estrutura fractal na teoria dos números

Ken Ono, matemático da Universidade de Emory, desvendou novas teorias que respondem a diferentes questões. A equipa de Ono descobriu que as partições de um número se comportam como fractais.
Neste contexto, desenvolveram uma teoria matemática para ver a sua super-estrutura infinitamente repetida. Sendo assim, conseguiram a primeira fórmula finita para calcular partições de qualquer número. O estudo foi apoiado peloInstituto Americano de matemática (AIM) e pela Fundação Nacional de Ciência.

O trabalho da equipa de Emery demonstrou que as partições de números são ‘fractais’ para cada primo. O procedimento vem resolver várias conjecturas deixadas em aberto e mudará a forma como os matemáticos estudarão as partições. A Sociedade de Matemática Americana já reconheceu o fenómeno demonstrado pelo investigador. À primeira vista, as partições de um número parecem uma brincadeira de crianças. Trata-se de uma sequência de números inteiros positivos que se somam para formar esse número. Por exemplo, 4 = 3+1 = 2+2 = 2+1+1 = 1+1+1+1. Isso significa que existem cinco partições para o número quatro. No entanto, as partições crescem, ou seja, para dez, existem 42 e, para cem, a partição explora mais de 190 milhões. A sequência de números inteiros vai-se tornando infinita.
Vários matemáticos foram acrescentando peças ao puzzle, mas até agora, ninguém tinha sido capaz de desvendar o padrão complexo que está subjacente a este rápido crescimento.

Cientistas criam material 'mais à prova d'água já feito'

Inspirados em folhas de uma planta e asas de borboleta, engenheiros americanos desenvolveram tecnologia que pode ser usada em roupas e até turbinas de aviões.

Da BBC

Cientistas criam material 'mais à prova d'água já feito' (Foto: Kripa Varanasi/Cortesia do MIT)

Engenheiros nos Estados Unidos criaram o que chamam de 'o material mais à prova d'água do mundo', inspirados em folhas e asas de borboleta. Assista ao vídeo (se necessário, desabilite o bloqueador de pop-ups).

A nova superfície - chamada de 'super-hidrofóbica' pelos cientistas, por repelir a água - pode ser usada para a criação de roupas ultraimpermeáveis e turbinas de aviões que não congelem em baixas temperaturas.

Até recentemente, a folha de lótus era tida como a melhor superfície à prova d'água encontrada na natureza, mas os cientistas que trabalham no instituto americano Massachusetts Institue for Technology (MIT), em Boston, dizem ter conseguido resultados ainda melhores com sua invenção.

Ao acrescentar pequenas linhas à superfície feita de silicone, eles conseguiram fazer a água rebater nela em um ritmo 40% superior ao registrado na folha de lótus. A estrutura artificial é inspirada em dois exemplos encontrados na natureza: as borboletas do gênero Morpho e as folhas do gênero Tropaeolum (como as plantas cinco-chagas).

Efeito 'lótus'

'Nós acreditamos que essas são as superfícies mais super-hidrofóbicas já criadas', escreve o professor Kripa Varanasi, na revista científica 'Nature'.

'Por anos a indústria vem imitando a folha de lótus. Eles deveriam ter tentado imitar as borboletas ou as cinco-chagas.'

Quanto mais rápido a água rebate em um material, como roupa, mais seca a roupa fica. Com isso, o tecido fica menos exposto à corrosão ou congelamento.

Os cientistas filmaram gotas batendo em superfícies e mediram o tempo que demora para a água 'se grudar'.

Nas folhas de lótus, a água cai como 'uma panqueca', segundo os cientistas, primeiro se fragmentando em diversas partes e depois se reagrupando novamente em uma grande gota simétrica.

O 'efeito Lótus' inspirou a indústria na criação de tecidos, tintas e telhados - todos seguindo os princípios observados nas nanoestruturas da folha da planta.

O segredo do 'efeito Lótus' está no ângulo de contato da água. Apenas uma parte minúscula da água entra em contato com a superfície do material.

Para superar isso, os cientistas se guiaram por outro princípio: o tempo de contato.

Eles aumentaram a superfície de contato da água com o líquido, fazendo com que as gotas se fragmentassem mais rapidamente e em partes assimétricas.

Os testes foram feitos em superfícies de óxidos de alumínio e de cobre, com bons resultados. Em temperaturas muito baixas, a água é repelida antes de ter tempo de congelar - uma descoberta que os cientistas acreditam poder ser útil no revestimento de turbinas de aviões.

'O desafio agora é durabilidade', disse Varanasi à BBC. 'A maioria dos materiais super-hidrofóbicos são polímeros frágeis - eles não resistem ao atrito ou altas temperaturas. Mas combinações destas texturas com materiais mais fortes, como metais e cerâmicas, podem nos levar a superar esses defeitos.'

Ele acredita que é possível aperfeiçoar ainda mais a criação, reduzindo em 70% a 80% o tempo de contato da água com as superfícies.

'Nos nossos estudos, nós usamos linhas simples, mas nas asas das borboletas há linhas que se cruzam, quebrando a gota d'água em quatro partes. Quanto mais vezes você quebrar a gota d'água, mais rápido ela desliza.'

O laboratório do MIT recentemente foi premiado por inventar outra tecnologia, a LiquiGlide, um revestimento que faz com que seja possível retirar todo o conteúdo de uma garrafa de ketchup, até a última gota.

Cientistas identificam 'mais antigo pedaço de Marte' na Terra

Meteorito, apelidado de Beleza Negra, foi encontrado no deserto do Saara e tem 4,4 bilhões de anos.

Da BBC

A rocha data de 4,4 bilhões de anos, da 'infância'

de Marte (Foto: AFP)

Uma rocha descoberta no deserto do Saara parece ser o meteorito de Marte mais antigo já descoberto, segundo cientistas.

Pesquisas anteriores já sugeriam que a rocha tinha cerca de 2 bilhões de anos, mas novos exames realizados recentemente indicam que a rocha tem, na verdade, mais de 4 bilhões de anos.

O meteorito negro e brilhante, apelidado de "Beleza Negra", teria se formado ainda na infância do planeta.

"Esta (rocha) nos conta sobre uma das épocas mais importantes da história de Marte", afirmou o autor da pesquisa, Munir Humayan, professor da Universidade Estadual da Flórida (EUA).

A pesquisa foi publicada na revista especializada "Nature".

Rochas marcianas

Existem cerca de cem meteoritos marcianos na Terra. A quase maioria dessas rochas é bem mais jovem, datadas entre 150 milhões e 600 milhões de anos.

Elas teriam caído na Terra depois de um asteroide ou cometa ter se chocado contra Marte e desprendido as rochas, que viajaram pelo espaço até acabarem no nosso planeta.

A "Beleza Negra" é formada por cinco fragmentos. Um deles, o NWA 7034, foi examinado no passado e sua idade foi calculada em 2 bilhões de anos.

Mas a pesquisa mais recente descobriu que outro pedaço, o NWA 7533, tem 4,4 bilhões de anos - o que sugere que o NWA 7034 também deva ter mais do que "apenas" 2 bilhões de anos.

A equipe afirmou que a rocha pode ter se formado quando Marte tinha apenas 100 milhões de anos de idade.

"É quase certo (que a rocha) veio das terras altas do sul, um terreno cheio de crateras que forma o hemisfério sul de Marte", disse Humayan.

O período em que as rochas se formaram pode ter sido uma era de turbulência em Marte, com erupções de vulcões em quase toda a superfície do planeta.

"A crosta de Marte deve ter mudado muito rapidamente com o passar do tempo. Houve um grande episódio vulcânico em toda a superfície, que então formou uma crosta e, depois disso, a atividade vulcânica teve uma queda dramática", prosseguiu Humayan.

"Quando isso aconteceu, devia haver água na forma gasosa, dióxido de carbono, nitrogênio e outros gases para produzir uma atmosfera primordial, além de um oceano primordial. É um período de tempo muito empolgante - se houve vida em Marte, a origem seria neste período em particular", acrescentou o cientista.

Humayan afirmou que sua equipe agora planeja analisar a rocha para procurar sinais de algum tipo de vida marciana. Mas, segundo o professor, enquanto a rocha permaneceu no deserto do Saara, pode ter sido contaminada por organismos vivos da Terra.

Mistura

O professor Carl Agee, da Universidade do Novo México, foi o cientista que, na análise anterior, que concluiu que a rocha NWA 7034 tinha 2 bilhões de anos de idade.

Ele descreveu a pesquisa mais recente como animadora.

Agee afirmou que a diferença entre as idades das rochas pode ter ocorrido pois o meteorito tem uma mistura de componentes, e a equipe dele agora também está encontrando partes da rocha que têm cerca de 4,4 bilhões de anos.

"Definitivamente há um componente antigo na rocha, mas acreditamos que pode haver uma mistura de eras", afirmou.

O cientista explicou que o impacto de um cometa ou asteroide, uma erupção vulcânica ou algum outro evento que ocorreu há cerca de 1,5 bilhão de anos pode ter acrescentado materiais mais novos à crosta original.

"(A rocha) consiste de pelo menos seis tipos diferentes de rocha. Vemos diferentes rochas ígneas, tipos diferentes de rocha sedimentar, é um meteorito muito complexo. Este meteorito continua revelando seus segredos, estamos muito animados com isso."

Erupção vulcânica forma pequena ilha em arquipélago no Japão

Ilha fica no arquipélago de Ogasawara, mil quilômetros ao sul de Tóquio.

Segundo especialista, ilhota pode desaparecer por causa da erosão.

Do G1, em São Paulo

Erupção vulcânica forma nova ilha no mar no Japão (Foto: AP Photo/Kyodo News)

Uma erupção vulcânica formou uma nova ilhota na costa de Nishinoshima, uma pequena ilha desabitada no arquipélago de Ogasawara, ao sul de Tóquio, segundo afirmaram nesta quinta-feira (21) a Guarda Costeira japonesa e especialistas em terremotos ouvidos pela AP.

Segundo a Gurada Costeira e a Agência Meteorológica do Japão, a ilhota tem cerca de 200 metros de diâmetro e fica em um arquipélago de 30 ilhas, 1 mil quilômetros ao sul de Tóquio.

O conjunto de ilhas, junto com o restante do Japão, faz parte do chamado “Anel de Fogo” do Pacífico, uma área sismicamente ativa, onde ocorre um grande número de terremotos.

A Guarda Costeira chegou a emitir um alerta na quarta-feira (20) devido à fumaça expelida durante a erupção.

O especialista em formações vulcânicas Hiroshi Ito disse ao canal ‘FNN’ que a ilha pode desaparecer por causa da erosão. “Mas também é possível que seja permanente”, afirmou.

A última vez que o país registrou uma erupção na região foi na década de 1970. Grande parte da atividade vulcânica ocorre sob o mar.

O porta-voz do governo japonês saudou a notícia da existência de um novo território, embora pequeno. “Isso já aconteceu antes e, em alguns casos, as ilhas desapareceram”, disse Yoshihide Suga, quando questionado sobre como o governo iria nomear a nova ilhota.

“Se ela se tornar uma ilha plena, nós ficaremos feliz por ter mais esse território”, afirmou.

Nova ilha é registrada nesta quinta-feira (21) no Japão (Foto: AP Photo/Kyodo News)

Brasileiros descobrem três espécies 'minúsculas' de caranguejeiras

Novas aranhas foram descritas no periódico 'ZooKeys'.

Espécies medem, no máximo, entre 1 cm e 3 cm de comprimento.

Eduardo CarvalhoDo G1, em São Paulo

Exemplar da aranha Fufius minusculus, que pode medir até um centímetro de comprimento, descrita por pesquisadores brasileiros (Foto: Divulgação/Rogerio Bertani)

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Uma equipe de pesquisadores do Brasil descobriu três novas espécies de aranhas caranguejeiras com hábitos noturnos e tamanhos que não ultrapassam os três centímetros de comprimento. A descrição dos aracnídeos foi feita na revista científica “ZooKeys”.

O trabalho é do biólogo por Rogerio Bertani, do Laboratório de Ecologia e Evolução do Instituto Butantan, em São Paulo, Paulo Motta, da Universidade de Brasília (UNB), além de dois estudantes.

As espécies pertencem ao gênero Fufius, existente na região que vai desde a Guatemala até parte do estado de São Paulo. No novo estudo foram descritas a F. minusculus, F. jalapensis e a F. candango.

Os animais foram capturados com a ajuda de armadilhas montadas no meio da mata. São espécies raras de serem vistas, vivem em túneis abaixo do solo construídos por elas e revestidos com teias – uma característica única e ainda pouco estudada.

De hábito noturno, costumam comer insetos e até outras aranhas, desde que tenham tamanhos menores aos seus. Ainda não se sabe se possuem venenos que apresentem perigo aos homens.

A F. minusculus pode medir até um centímetro. A F. jalapensis, encontrada na região do Parque Estadual do Jalapão, no Tocantins, pode alcançar até três centímetros de comprimento. Já a F. candango, capturada na região de Brasília (por isso o nome candango, apelido dos que ajudaram a construir a capital federal), pode medir até dois centímetros.

Para se ter uma ideia de quão pequenas elas são, uma caranguejeira theraphosa blondi (espécie que ganhou o nome popular, e assustador, de aranha-golias-comedora-de-pássaros), chega a medir até 26 centímetros -- é considerada a maior aranha do mundo.

Já as caranguejeiras mais comuns, aquelas que podem ser vistas em filmes (de cor preta e com pelo), têm, em média, 20 centímetros de comprimento.

Caçador de aranhas

Bertani trabalha com pesquisa de aracnídeos há 20 anos. Ele conta que desde criança teve paixão por esses bichos, quando ainda morava na Vila Carrão, Zona Leste de São Paulo.

Na época, ele e alguns amigos coletavam pequenas aranhas que viviam nos resquícios de matas encontrados naquela região e seguiam, de ônibus, até o Instituto Butantan, na Zona Oeste, onde pediam ajuda aos pesquisadores para entender o comportamento dos bichos.

“Primeiro eu tinha medo delas, mas depois comecei a procurar informação justamente porque eu tinha medo. Naquela época eu já tinha uma coleçãozinha de animais, tanto que aos 16 comecei a dar palestras sobre o assunto”, explica Bertani.

O biólogo já descreveu 50 espécies de aranhas ao longo de sua carreira. Em outubro de 2012, foi responsável por apresentar nove espécies novas de aranhas caranguejeiras brasileiras, naturais de vegetações de Mata Atlântica, Cerrado e Caatinga.