quinta-feira, 14 de fevereiro de 2013

O SOL COMO VOCÊ NUNCA VIU ANTES

A colagem mostra a riqueza de informações que instrumentos adequados podem gerar - cada imagem dá informações sobre uma região ou um comportamento específico do Sol.[Imagem: NASA/SDO/Goddard Space Flight Center]

Um Sol, muitas personalidades. Você nunca poderá ver o Sol diretamente, porque isso danificaria irremediavelmente as células da sua retina.

Mesmo uma câmera comum, com um filtro apropriado, não lhe daria mais do que uma imagem do disco amarelo característico da nossa estrela, que poderá aparecer um pouco mais avermelhado se ele estiver baixo no horizonte - o caminho maior que a luz percorre na atmosfera terrestre faz com que ela perca seus componentes azuis.

Mas os sensores do telescópio SDO (Solar Dynamics Observatory, Observatório da Dinâmica Solar) podem ver a luz do Sol de inúmeras formas diferentes.

O Sol emite luz em uma gama muito ampla de comprimentos de onda, ou frequências, que incluem, além da luz visível, infravermelha, ultravioleta e até raios X, apenas para citar as frequências mais conhecidas.

Cada um desses comprimentos de onda nos dá informações diferentes sobre o funcionamento e o comportamento do Sol, permitindo avaliar com mais precisão seu impacto sobre a Terra e todo o Sistema Solar.

A equipe do SDO, que pertence à NASA, fez então uma colagem das diversas imagens que os diferentes sensores do observatório fazem do Sol, mostrando a riqueza de informações que instrumentos adequados podem gerar.

Por exemplo, a luz amarela característica do Sol é gerada por átomos com temperatura na faixa dos 5.700 ºC, o que representa o que está acontecendo na superfície da estrela.

Já a luz ultravioleta extrema é emitida por átomos a 6.300.000 ºC, um bom comprimento de onda para estudar as erupções solares - a temperatura na atmosfera solar atinge picos muitíssimo superiores à da sua superfície, um fenômeno para o qual os cientistas ainda não possuem boas explicações.

A colagem inclui ainda imagens geradas por outros instrumentos, que mostram informações sobre magnetismo e Doppler.
Olhares sobre o Sol. Algumas das imagens usadas para compor o mosaico, todas feitas pelos instrumentos do telescópio solar SDO. [Imagem: NASA/SDO/Goddard Space Flight Center]

Veja todos os comprimentos de onda observados pelo SDO, medidos em Angstroms - 1 Angstrom equivale a 0,1 nanômetro - colocados em ordem de altitude de origem, da superfície do Sol para as regiões mais altas de sua atmosfera.

4.500: Mostra a superfície do sol, ou fotosfera.
1.700: Mostra a superfície do sol, juntamente como uma camada da atmosfera solar, chamada cromosfera, que fica logo acima da fotosfera e é onde a temperatura começa a aumentar.

1.600: Mostra uma mistura entre a fotosfera superior e a chamada região de transição, uma região entre a cromosfera e a camada mais superior da atmosfera solar, chamada corona. É na região de transição onde a temperatura sobe mais rapidamente.

304: Esta luz é emitida a partir da região de transição e da cromosfera.

171: Este comprimento de onda mostra a atmosfera do Sol, ou corona, quando ela está tranquila. Também mostra gigantescos arcos magnéticos, conhecidos como laços coronais.

193: Mostra uma região ligeiramente mais quente da corona, e também o material mais quente de uma labareda solar.

211: Este comprimento de onda mostra regiões magneticamente ativas e mais quentes na corona solar.

335: Este comprimento de onda também mostra regiões magneticamente ativas e quentes na corona.

94: Essa frequência destaca regiões da corona durante uma tempestade solar.

131: É nesta frequência que aparece o material mais quente durante uma erupção solar.

O Observatório da Dinâmica Solar (SDO) foi lançado em 2010, tendo como objetivo principal analisar o funcionamento do chamado dínamo solar, uma rede profunda de corrente de plasma que gera o campo magnético solar.

Mas os benefícios do telescópio estão indo muito além: seus instrumentos fotografam o Sol a cada 0,75 segundo e enviam de volta à Terra 1,5 terabyte de dados por dia.

Site Inovação Tecnológica

NÚCLEO DA TERRA TEM A CAPACIDADE DE SE REGENERAR


Se você prestou atenção às aulas de Geologia, talvez se lembre que o núcleo da Terra se estende por 3500 km, partindo do centro, e é composto por uma certa porcentagem de Níquel, um pouquinho de outros metais, mas a maior parte é feita de Ferro. Pesquisadores da Universidade de Toulouse (França) afirmam que esse sólido núcleo de Ferro é capaz de reconstruir a si mesmo a cada 100 milhões de anos.   Ele se regenera constantemente usando o seguinte método: enquanto um dos lados derrete devido à altíssima temperatura (segundo estimativas, algo em torno de 5500°C, semelhante à superfície do Sol), o outro se re-solidifica. Quando o lado solidificado começa a derreter, 100 milhões de anos mais tarde, o primeiro já está se solidificando, assim, forma-se um ciclo.   Isso pode explicar porque o núcleo transmite ondas sísmicas de diferentes intensidades na porção ocidental e oriental do planeta, seria porque um dos lados do núcleo está sólido e o outro não. Segundo a teoria dos pesquisadores, é o nosso lado do núcleo, o ocidental, que está se solidificando nesse momento, enquanto derrete no hemisfério oriental.   Mas esse tempo estimado para um ciclo, 100 milhões de anos, é apenas uma teoria. Mas se for realmente verdade, é bom que os orientais se preparem, porque o lado do núcleo deles ainda estará se derretendo por um bom tempo.   New Scientist

NÚCLEO DA TERRA PODE TER CAMADA MISTERIOSA

O núcleo da Terra é composto principalmente de ferro, dividido em um centro interno sólido de aproximadamente 2.440 quilômetros de largura, coberto por uma camada exterior líquida de cerca de 2.250 quilômetros de espessura.

Embora a maior parte do núcleo seja de ferro, os pesquisadores já sabiam que ele continha uma pequena quantidade de elementos mais leves, como oxigênio e enxofre. Conforme o núcleo se cristaliza ao longo do tempo, os cientistas acreditam que o processo força a maioria desses elementos leves, que migram através do núcleo externo líquido.

Agora, geocientistas acreditam que detectaram todos estes elementos leves concentrados nas regiões mais extremas do núcleo. A descoberta parece ser uma nova camada do núcleo da Terra, e, segundo os cientistas, pode ajudar a resolver os mistérios do campo magnético do planeta.

Para estudar o núcleo da Terra, os pesquisadores monitoraram as ondas sísmicas que viajam através de sua camada exterior. As ondas foram geradas por terremotos na América do Sul e no sudoeste do Oceano Pacífico, e foram registradas utilizando matrizes de sismógrafos no Japão e no norte da Europa.

As velocidades das ondas sísmicas que viajaram através da camada mais exterior do núcleo, em diferentes profundidades, sugerem que a sua composição não é a mesma em todos os lugares. Em vez disso, os primeiros 300 quilômetros do núcleo são uma estrutura distinta, com a seção mais próxima a fronteira constituída até 5% de elementos leves.

Alguns pesquisadores podem chamar a descoberta de uma nova camada do núcleo da Terra, e outros não. Os geocientistas compararam a “nova camada” às camadas da atmosfera. Por exemplo, a estratosfera, acima de nossas cabeças: é ou não é uma camada? Não há limite para isso, apenas uma mudança no perfil da temperatura com a altitude.

Da mesma forma, não há limite para inferir uma parte superior do núcleo, e uma inferior, apenas uma inclinação lenta na velocidade da onda, e, eventualmente, um ligeiro aumento quando se aproxima da superfície do núcleo.

Os pesquisadores acreditam que os resultados podem ajudar a resolver os mistérios sobre o campo magnético da Terra. Eles acreditam que a rotação do núcleo da Terra dá poder ao campo magnético que circunda o planeta. Um problema persistente é saber como o núcleo provém energia para esse campo magnético.

Segundo os cientistas, a solução mais plausível é que a expulsão de elementos leves a partir do núcleo libera o que é chamado de energia potencial gravitacional. Conforme esse líquido leve sobe, transmite a energia que carrega o fluxo de metal no núcleo, que por sua vez ajuda a manter o campo magnético em execução. A explicação se encaixa com o perfil de velocidade de onda observada na pesquisa.

Os pesquisadores afirmam que futuros terremotos podem fornecer uma compreensão ainda melhor desta estrutura ultraperiférica do núcleo. Segundo eles, a principal coloraboração dos próximos estudos será produzir um modelo melhor sobre os líquidos do núcleo e avaliar o crescimento do núcleo com a composição da camada.

LiveScience

O FUTURO PODE ESTAR NO PASSADO?

A "causalidade retrospectiva" pode ser revelada quando se olha o Universo não como um ambiente 3D normal, mas em 4D, onde as três dimensões espaciais recebem a companhia do tempo, compondo o espaço-tempo.[Imagem: Cortesia Shutterstock/Sam72]

O que você faz hoje pode afetar o que aconteceu ontem. Esta é a conclusão de um experimento mental de física quântica descrito em um artigo que acaba de ser colocado no servidor de pré-impressão arXiv, da Universidade de Cornell.

É algo que soa impossível, e de fato parece violar um dos princípios mais fundamentais da ciência - a causalidade.

Mas os pesquisadores afirmam que as regras do mundo quântico conspiram para preservar a causalidade "escondendo" a influência de escolhas futuras até que essas escolhas sejam realmente feitas.

Para descobrir isso, segundo eles, basta olhar o Universo não como um ambiente 3D normal, mas em 4D, onde as três dimensões espaciais recebem a companhia do tempo, compondo o espaço-tempo.

E, por mais estranho que possa parecer, as influências reversas parecem estar na agenda dos físicos já há algum tempo. Recentemente, eles defenderam que o futuro do Universo pode estar influenciando o presente, embora digam também que a natureza é decididamente imprevisível.

No coração da ideia está o fenômeno quântico da "não-localidade", no qual duas ou mais partículas existem em estados inter-relacionadas, entrelaçados, que permanecem indeterminados até que se faça uma medição em um deles.

Uma vez que a medição seja feita em uma das partículas, o estado da outra partícula é instantaneamente fixado, não importando o quão longe ela esteja da primeira.

Albert Einstein chamou isto de "ação fantasmagórica à distância" quando, em 1935, ele argumentou que isso significava a teoria quântica deveria estar incompleta.

Experimentos modernos confirmaram que essa ação instantânea é, de fato, real, e hoje ela é explorada pela criptografia e pela computação quântica.

Yakir Aharonov e seus colegas estão agora propondo um experimento que deverá ser feito com um grupo grande de partículas entrelaçadas.

Eles argumentam que, sob certas condições, a escolha feita pelo experimentador quanto à medição dos estados das partículas pode afetar os estados em que as partículas se encontravam no passado.

O fenômeno inusitado, segundo eles, pode ser confirmado fazendo previamente uma medição fraca, que não altere esses estados.

O que acontece, segundo eles, é que a medição fraca antecipa a escolha feita pelo experimentador na sua medição para valer, a medição forte, que só será feita mais tarde.

O elemento fundamental do trabalho é ver as correlações entre as partículas no espaço-tempo 4D, e não no espaço 3D.

Esta é uma forma de pensar sobre o entrelaçamento quântico que os físicos chamam de "formalismo vetorial de dois estados".

"Em três dimensões, o fenômeno parece uma influência milagrosa entre duas partículas distantes. No espaço-tempo como um todo, é uma interação contínua que se estende entre eventos passados e futuros," explica Avshalom Elitzur, coautor do estudo.

A demonstração de tudo isso na prática - já há equipes trabalhando no experimento real - depende das medições fracas, que, ao contrário das medições tradicionais de fenômenos quânticos, não altera as partículas sendo medidas.

A teoria da medição fraca estabelece que é possível medir "fracamente" - ou "cuidadosamente" - um sistema quântico e obter algumas informações sobre uma propriedade (por exemplo, a posição) sem perturbar a propriedade complementar (o momento).

Embora a quantidade de informação obtida para cada medição fraca seja muito pequena, a média de várias medições dá uma estimativa exata da medição final da propriedade, sem distorcer aquele valor final.

No experimento agora proposto, os resultados dessas medições fracas batem com os resultados das medições fortes feitas posteriormente.

E é só durante a medição forte que o experimentador escolhe livremente o que medir, ainda que o estado das partículas esteja indeterminado após as medições fracas.

"Uma partícula entre as duas medições possui os dois estados indicados tanto pelo passado quanto pelo futuro," diz Elitzur.

A interpretação é que apenas adicionando informações posteriores, obtidas pelas medições fortes, pode-se revelar o que as medições fracas "realmente" significavam.

A informação já estava lá, mas de forma "criptografada" e somente revelada em retrospecto.

Assim, a causalidade é preservada, mesmo que não exatamente como nós normalmente pensamos em causa e efeito.

Por que existe essa censura é algo que ainda não está claro, a não ser a partir de uma perspectiva quase metafísica.

"Sabemos que a natureza é exigente quanto a nunca parecer inconsistente," diz Elitzur. "Assim, ela não vai apreciar nada como uma causalidade retrospectiva evidente - as pessoas matando seus avós e assim por diante."

Elitzur diz que alguns especialistas em óptica quântica já manifestaram interesse em realizar o experimento em laboratório, o que ele acha que não deve ser mais difícil do que estudos anteriores de entrelaçamento.

Physics World

MAIOR FORÇA MAGNÉTICA NO PLANETA


E, segundo especialistas, essa descoberta pode mudar a física como a conhecemos hoje. O componente é 18% mais magnético do que o antigo campeão o ferro de cobalto.

O novo componente é feito de ferro e nitrogênio e pode forçar os físicos a mudarem as teorias sobre magnetismo. Mas, antes disso, pesquisadores em outros laboratórios irão tentar repetir o experimento.

Jiangping Wang, da Universidade de Minessota, que fez a descoberta, declarou ter percebido uma quantidade de elétrons no seu composto que nunca havia sido percebida em outros materiais magnéticos. Os elétrons estão relacionados com correntes elétricas e com o magnetismo.

Alguns físicos suspeitam que os elétrons localizados seriam mais responsáveis pelo magnetismo do que aqueles que ficam se movendo.

Se a descoberta for aceita e comprovada pela comunidade científica um aumento do magnetismo de materiais faria com que a geração de energia fosse mais eficiente, assim como sua transmissão.

Fonte: PopSci