Um pequeno passo para o homem, um grande salto para aS humanidadeS

Em meados de abril deste ano um grupo de pesquisadores da NASA anunciou a descoberta de um planeta muito interessante: Kepler-186f. Muito bem, antes de falarmos sobre o planeta em si, vamos desvendar seu nome. Kepler é o mesmo da sonda espacial que o detectou, um observatório astronômico que orbita a Terra, batizado em homenagem ao astrônomo alemão Johannes Kepler. Esta sonda irá observar as 100.000 estrelas mais brilhantes do céu à procura de planetas em suas órbitas. Portanto, o 186 significa que este planeta orbita a 186ª estrela observada pela sonda. O “F” quer dizer que ele é o sexto elemento do sistema (a letra f é a sexta do nosso alfabeto), contando a partir da estrela, ou seja, é o quinto planeta em torno dessa estrela. Agora podemos nos concentrar em por que este planeta é tão interessante.

Primeiramente, o Kepler-186f é um planeta rochoso. Sim, existem planetas que não são rochosos, como por exemplo Júpiter e Saturno que são compostos em sua maioria por gases – por isso são chamados de gigantes gasosos – ou Urano e Netuno que são compostos em sua maior parte por gelo. Além disso, o planeta descoberto é quase do mesmo tamanho que a Terra, sendo apenas 10% maior que nosso planeta. Porém, outros planetas rochosos maiores que a Terra já foram observados ao redor de outras estrelas, e formam a classe conhecida como “super-Terras”. O fato inédito é que Kepler-186f está em uma região conhecida como zona habitável. A zona habitável é definida como a região ao redor de uma estrela na qual a água pode existir no estado líquido. E água é o elemento essencial para a vida! Logo, se, eu disse se, o planeta possuir água, ele tem grandes chances de abrigar vida. Deste modo, o novo planeta descoberto torna-se um alvo favorito para os estudos dos astrobiólogos.

Algumas outras informações interessantes sobre Kepler-186f é que ele se encontra a 500 anos-luz da Terra e seu período orbital (o tempo gasto para dar uma volta completa ao redor de sua estrela) é de 130 dias, ou seja, um ano neste planeta dura aproximadamente 1 terço do ano terrestre. Gostaria de tratar brevemente sobre o conceito de ano-luz.

O ano-luz, apesar do nome poder nos deixar inclinados a acreditar ser uma medida de tempo é, de fato, uma medida de comprimento. Essa medida nos diz o quanto um objeto se movendo na velocidade da luz percorre durante um ano. Logo podemos calcular tal medida através do produto entre a velocidade da luz e a quantidade de segundos contidos em um ano. O resultado, pasmem, é que um ano-luz mede cerca de 9.500.000.000.000km, ou simplesmente 9,5 trilhões de quilômetros. Portanto, Kepler-186f está a quinhentas vezes esta distância da Terra. Como tudo que vemos é basicamente luz, emitida ou refletida, chegamos à conclusão de que a luz que vemos hoje refletida pelo planeta descoberto gastou 500 anos viajando no espaço até chegar aqui. Ou seja, o que vemos hoje é como este planeta era há 500 anos! Do mesmo modo a luz que é refletida hoje pela Terra gasta cinco séculos para atingir aquele planeta.

Deste modo, se houver vida em Kepler-186f, e mais, vida inteligente, capaz de construir e utilizar potentes telescópios, ao apontar na direção da Terra eles hoje estariam vendo nosso planeta como era no ano de 1514. Portanto, estariam vendo o início da colonização portuguesa em nosso país, por exemplo.

A descoberta de um planeta tão especial com as características de Kepler-186f nos traz novamente à tona a questão: “somos os únicos seres inteligentes no Universo?”. A resposta a essa pergunta virá no decorrer do tempo. E, possivelmente, ela será “não”. Logo, devemos refletir ainda mais sobre nossas atitudes em relação ao nosso “lar celestial” pois, além delas poderem nos prejudicar ou até mesmo extinguir, possivelmente estão sendo vistas por observadores em outros planetas. Assim, o anúncio deste novo planeta pode parecer um pequeno passo para o homem, mas certamente é um grande salto para as humanidades.

Pedro Ivo de Oliveira Brasil

Detecção de Exoplanetas - Trânsito

Para começar o que é um exoplaneta?

Um exoplaneta é um planeta que orbita uma estrela que não seja o Sol. Desta maneira qualquer planeta que orbita uma estrela fora do Sistema Solar é um exoplaneta.

Até hoje foram descobertos 941 exoplanetas! E você pensava que era difícil decorar o nome dos oito planetas do Sistema Solar... mas não eram nove? Eram, mas segundo a nova definição de planeta Plutão deixou de pertencer a essa classe de corpos. Não se engane, ele continua lá!

Muitos dos exoplanetas foram descobertos na missão CoRoT.

A missão CoRoT, do francês Convection ROtation et Transits planétaires, é uma missão astronômica que tem por objetivos descobrir novos planetas extrasolares e estudar a rotação de convecção nas estrelas. O Brasil é cooperador na missão CoRoT, e dos 120 milhões de euros de orçamento para a missão, o Brasil contribuiu com cerca de 2 milhões de euros. Mas não se limitou aí a participação do Brasil, outra contribuição crucial para o sucesso da missão foi uma antena para recepção de dados localizada em Alcântara (estado do Maranhão), pois sem ela seriam perdidos metade dos dados observacionais.

A técnica usada para a detecção dos exoplanetas na missão CoRoT foi o método de Trânsito. Este método se consiste em observar a curva de luz da estrela e se algum possível exoplaneta oculta a estrela, é observado uma mudança na curva de luz, afinal o possível exoplaneta esta bloqueando parte da luz que chega ao observador.

Com este método é possível determinar o raio do exoplaneta, seu período, a distância entre o exoplaneta e a estrela e a possível existência de anéis e luas.

Uma curiosidade a missão CoRoT também é homônima de Jean-Baptiste Camille Corot (1796-1875), ele foi um pintor parisiense, grande nome da transição entre o classicismo e o impressionismo, um nome mais que apropriado para uma missão que vai pintar um novo quadro na astronomia moderna.

Elementos fundamentais e a coincidência da vida

Sabemos que a análise da vida e sua constituição recaem sobre a complexa combinação entre diferentes tipos de moléculas e substâncias que, em sua essência, podem ser dispostas em uma pequena lista que conhecemos como tabela periódica. Mas como se deu a origem dos elementos e como foi possível a criação de um ambiente propício à vida? Para compreender um pouco mais sobre isso faremos uma breve abordagem sobre o assunto. Porém, teremos que voltar no tempo pouco mais de treze bilhões e setecentos milhões de anos. Este, até onde sabemos, é o tempo zero.

Pouco antes de iniciar-se o nosso tempo, tudo, absolutamente tudo se resumia em um minúsculo feixe de energia menor que um átomo. Era neste minúsculo feixe de energia onde se concentra todo o universo e o início de toda a nossa história. Por razões até hoje desconhecidas, de repente, o nosso universo estoura. Em apenas 10^-36s o nosso universo passou de um tamanho menor que um átomo para um tamanho maior que uma galáxia e liberou toda a energia responsável pela existência de tudo que podemos imaginar. Toda energia que está presente no universo, seja ela qual for, foi liberada durante este magnífico e misterioso evento: o Big Bang.  

A princípio pode parecer um pouco estranho, mas toda energia que utilizamos para movimentar nossas máquinas, iluminar nossas cidades ou mesmo aquela que é convertida para o nosso corpo por meio da ingestão de alimentos, não importa de qual estamos falando, é proveniente dessa gigantesca explosão.

O Big Bang deu início à expansão do nosso universo, mas foram necessários aproximadamente 380.000 anos até os primeiros átomos começarem a surgir. Os primeiros elementos que se constituíram foram os átomos de hidrogênio e hélio – mas principalmente hidrogênio. Podemos nos considerar descendentes do Hidrogênio! Sim, pois tudo aquilo que nos rodeiam foi feito a partir dele.

Curiosamente, à medida que novos átomos de hidrogênio iam se formando também se dispersavam, porém não uniformemente. Aproximadamente 600 milhões de anos depois do Big Bang, grandes aglomerados de átomos se formaram até que se concentrassem em gigantescas nuvens de massa. É nesse ponto que a protagonista da mecânica celeste entra nitidamente em ação: a gravidade. Começa então a formação das primeiras galáxias (a princípio, grandes nuvens compostas essencialmente de hidrogênio), um ambiente propício para o surgimento de mais surpresas. A intensa interação entre os átomos devido às altíssimas temperaturas e pressão proporcionada pela ação da força da gravidade tornou possível o aumento do número de átomos de hélio e, com isso, o surgimento das primeiras estrelas. É nelas que são formados os principais elementos necessários para a criação e manutenção da vida. No interior das estrelas ocorre a fusão do hidrogênio em hélio liberando energia suficiente para formarem 25 dos elementos mais comuns e necessários para a vida. Entre eles o nitrogênio, o oxigênio, o ferro e o carbono.

Supernova de Kepler
Fonte: http://hubblesite.org/gallery/album/star/pr2004029b/web/

Contudo, apesar de contribuírem de forma fundamental, as estrelas apenas criam aproximadamente um quarto de todos os elementos que conhecemos. Elas não são capazes de criar elementos mais “pesados” como, por exemplo, o cobre, o ouro e vários outros que são indispensáveis para oferecer contributo à vida.

Qual seria então nossa “empresa” universal responsável por nos fornecer tais elementos? A resposta é: as supernovas.

Embora o surgimento de supernovas ocorra por meio da explosão de uma estrela e esteja relacionado com a morte dela, este processo pode contribuir e iniciar a formação de estrelas em outras regiões do espaço. A energia liberada nessa explosão é tão grande que possibilita a criação do restante dos elementos que conhecemos.

Obviamente outros eventos ocorrem em nosso universo que também possibilitam a criação de elementos, mas podemos considerar que os que aqui foram citados já são suficientes para termos uma pequena ideia desse processo. Mas e a vida, como se deu o caminho até ela?

Até agora, não é difícil perceber que o segredo para as coisas acontecerem está na disponibilidade de matéria e energia. Ou seja, sempre que mais matéria e energia forem reunidas em um lugar, cria-se a oportunidade de coisas mais complexas surgirem. O universo trabalhou durante bilhões e bilhões de anos até que se juntasse grande quantidade de matéria para possibilitar a origem de sistemas cada vez maiores e/ou de complexidade diversa. Com o passar do tempo, e já com grande quantidade de matéria disponível no universo, novos sistemas foram se formando, entre eles, o nosso sistema solar.  Neste, as interações entre a matéria deram origem aos planetas, mas a princípio sem possibilidade de vida em qualquer um deles. Contudo, a história da evolução do planeta Terra reúne certas coincidências que se mostraram decisivas para se criar a possibilidade de vida.

No início de sua formação, o planeta Terra era basicamente composto por uma grande massa de lava derretida.  Essa rocha liquefeita concentrava muitos elementos numa verdadeira confusão. Para por um fim neste ambiente caótico, a força da gravidade entra em ação e dá inicio a formação da crosta terrestre. Agindo sobre cada partícula, a ação da gravidade separou os materiais mais leves fazendo com que eles flutuassem em direção a superfície, formando uma crosta sólida. Enquanto isso, os materiais mais pesados afundaram em direção ao centro formando um núcleo de ferro e níquel derretido. Por coincidência, esse núcleo de metal líquido presente no interior da Terra desempenha um papel importante na criação de um campo magnético que se estende e envolve o nosso planeta protegendo-o de partículas carregadas emitidas pelo Sol. Se não fosse essa proteção magnética, partículas de alta energia e radiação nociva atingiriam a superfície terrestre e impossibilitariam a nossa existência.

Todavia, apenas uma proteção magnética não era suficiente para proporcionar a criação da vida. Pois a instabilidade ainda era grande em nosso planeta e, para se ter uma ideia, um dia tinha apenas seis horas. Alguma coisa deveria acontecer para “tranquilizar” esse novo mundo e regularizar seu comportamento. Coincidentemente, um objeto cruza a rota da Terra e se choca violentamente com ela. Na colisão, grande parte desse objeto foi absorvida pela Terra, outra, rebatida para o espaço. Porém, a força da gravidade capturou esse material e o reuniu em uma esfera dando origem a nossa Lua. Mais um passo é dado em direção à vida. Pois agora, devido à gravidade exercida pela Lua, a Terra se estabiliza e os dias passam a ter vinte e quatro horas. Coincidência ou não, a colisão também fez com que o eixo de rotação da Terra se estabilizasse e permanecesse inclinado dando ao planeta a base para a existência da vida: as estações do ano. Elas foram importantes no processo de resfriamento do nosso planeta. Isso proporcionou a condensação do vapor d’água que existia dando origem aos oceanos; o solvente da sopa primordial. Daqui por diante, muitos outros acontecimentos ainda ocorreram até, de fato, iniciar-se a vida, mas nem todos tão coerentes. Isto é, isentos de coincidências.

A resposta para qual ambiente seria ideal ou ao menos favorável para originar vida, na verdade, nós não temos. O que sabemos apenas satisfaz alguns dos nossos questionamentos. Observamos que pouco a pouco os eventos que ocorreram no universo deram consequências positivas para que sistemas cada vez mais complexos pudessem se desenvolver. Mas não dominamos, por exemplo, a complexidade total de nenhum desses sistemas. Sempre restará uma pergunta sem resposta. Talvez um dia alcançaremos a solução que nos permita compreender todo o processo da criação. Mas não podemos desconsiderar que a concomitância de vários acontecimentos resultou na coincidência que, hoje, denominamos vida.

Márcio Reiss

"Coincidência é a maneira que Deus encontrou para permanecer no anonimato"

  Albert Einstein.

O famoso eclipse de 1919

A maioria das pessoas que curte astronomia e que sempre estão lendo sobre assuntos relacionados, uma hora ou outra acaba lendo sobre o famoso eclipse de 1919 em Sobral no Ceará.

Mas o que fez com que esse eclipse fosse diferente dos demais?

Einstein queria comprovar a sua teoria de que um feixe de luz, ao passar por um corpo de grande massa, sofreria um desvio, comprovando assim a sua teoria da relatividade geral. E para que isso pudesse ser observado, era necessário um eclipse total do Sol. Mas vamos por partes.

Primeiramente precisamos compreender essa sua teoria.

É comum acontecer na história da ciência que algum cientista se torne famoso por alguma descoberta. Mas geralmente muitos outros, antes ou simultaneamente, estudam o mesmo problema. No caso, a deflexão da luz já tinha sido questionada por outros cientistas como o astrônomo inglês John Mitchel e pelo astrônomo alemão Johann Georg Von Soldner bem antes de Einstein.

Segundo essa teoria, a luz vinda de algum objeto no espaço, como por exemplo, uma estrela, deveria ser desviada pela gravidade de um corpo bem massivo. Em outras palavras, a geometria do espaço-tempo, que é curva, defletiria o feixe de luz. Essa luz se desviaria com certo ângulo que poderia ser medido.  Na teoria de Einstein esse ângulo seria duas vezes maior ao encontrado pela mecânica Newtoniana.
Assim, a imagem que veríamos estaria numa posição aparente, deslocada da posição real do objeto (ver imagem acima).

Original de Einstein esboçando a deflexão da luz.

Mas isso era só teoria. Precisava-se de uma observação para comprovar sua validade.

O cenário escolhido foi durante um eclipse total do Sol. O que seria feito é fotografar uma região do céu com estrelas e quando o Sol passasse por essa região, teoricamente, desviaria a luz vinda dessas estrelas. Mas seria difícil observar isso por causa da grande luminosidade do Sol e é aí que entra a utilidade do eclipse. Durante o eclipse total do Sol, a Lua, que está alinhada com o Sol e com a Terra, cobriria todo o disco solar e, assim, nos tornaria possível a observação da luz das estrelas desviada.

O eclipse de maio de 1919 foi o escolhido para esse grande momento.

Foram investigados os locais prováveis de totalidade do eclipse com melhores condições climáticas e foram escolhidos dois lugares. Assim, duas missões foram organizadas. Uma para a cidade de Sobral no Ceará e outra para a Ilha de Príncipe, no Golfo da Guiné.

A primeira era composta pelos astrônomos ingleses Andrew Crommelin e C. R. Davidson. A segunda por Cottingham e Eddington.

Vista panorâmica do observatório em Sobral.

Equipamentos utilizados em Sobral.

A comissão brasileira, que foi chefiada pelo então diretor do Observatório Nacional, Henrique Morize estava interessada em estudar outros aspectos do Sol, diferente dos ingleses.

Para agonia geral, na manhã do dia 29 de maio, o dia do eclipse, o dia amanheceu encoberto. O céu abria um pouquinho, fechava de novo e assim foi durante os primeiros minutos. Imagina o desespero! Mas, para nossa alegria, o céu abriu e conseguimos fotografar o eclipse durante sua totalidade. Um sucesso!

Foto do eclipse de 1919 em Sobral.

Já na Ilha do Príncipe, devido ao céu encoberto, poucas fotografias poderiam ser aproveitadas.

Bem, o final da história todos conhecem: Einstein estava certo! Ele recebeu um telegrama em setembro do mesmo ano com os resultados.

Museu do Eclipse em Sobral.

Para comemorar os 80 anos do eclipse, Sobral inaugurou, no dia 29 de maio de 1999, o Museu do Eclipse, onde a luneta e as fotos originais utilizadas para comprovar a teoria de Einstein estão em exposição, além das fotos que registram a presença da expedição à Sobral.

E termino com a frase do nosso querido Einstein de 1925: "A questão que minha mente formulou foi respondida pelo radiante céu do Brasil"

Mirian Castejon Molina

Sobre a Estação Espacial Internacional e águas passadas

Durante a terceira semana de julho ocorreu a 2ª Conferência de Pesquisa e Desenvolvimento da Estação Espacial Internacional - ISS, sigla em inglês para o grande laboratório científico que orbita nosso planeta a 417km de altura - , em Denver-CO/EUA. E eu estava lá, participando como voluntário. Foi uma grande experiência, definitivamente. Por que não havia mais brasileiros? Talvez eu tenha uma resposta, dentre tantas possíveis.

A ISS, como o nome sugere, é um consórcio composto por diversos países. A princípio 16, incluindo o Brasil. Hoje em dia, 15. Quem saiu?! Acertou.

Por que o Brasil não faz mais parte dos países fabricantes da Estação? A resposta é simples e direta: porque não conseguiu cumprir as promessas que fez para entregar as 6 peças contratadas. Esse é o motivo real.

Porém, por mais que não queiramos relacionar, o imbróglio, como sempre, tem a ver com política e (mal) gerenciamento. E quando digo política, não me refiro a esse ou àquele partido.

Tudo começou quando o Brasil assinou sua entrada no consórcio, em outubro de 1997. A meta era: produzir seis peças relativamente simples para a Estação, ao custo de US$120 milhões. Esse valor estava muito além do orçamento da Agência Espacial Brasileira. Em contrapartida, o contrato previa a utilização da ISS para experimentos científicos, bem como o envio de um astronauta brasileiro. Antes de abortar de vez, o País, atrasado e já sem muitas esperanças de cumprir o acordado, renegociou com a NASA e sua participação monetária seria agora de US$8 milhões. O novo acordo foi feito em 2003. A contrapartida permanecia inalterada. A conclusão da Estação estava prevista para 2010.

Em 2007, o Brasil já estava, na prática, fora do consórcio, embora o contrato ainda estivesse de pé. Fomos incapazes, politica e tecnicamente – note que de 1997 a 2007 tivemos diferentes presidentes, ministros e partidos no comando - de cumprir o acordo. Outra vez. E o mais interessante nisso tudo é que, em 2006, o primeiro astronauta brasileiro, Marcos Cesar Pontes (um brilhante ex-aluno do ITA e tenente-coronel, atualmente na reserva, da FAB) foi posto em órbita por uma semana. Qual seu destino? A ISS, um tanto quanto óbvio. Quem fez o transporte? A nave russa Soyuz TMA-8. Sim, os russos. E por US$10 milhões.

Algo parece não fechar. Segundo o acordo de 2003, entregando as peças, investindo-se US$8 milhões, seríamos membros fabricantes da Estação e teríamos direito a voar um astronauta para lá, com auxílio dos ônibus espaciais norte-americanos. Abortamos o projeto e voamos nosso astronauta, por US$10 milhões, apenas o voo. Tire suas próprias conclusões, caro leitor.

O fato é: o Brasil ficou mal na foto com os demais 15 países que desenvolvem até hoje a ISS. Entretanto, não estamos totalmente excluídos de participar. Podemos fazê-lo através de experimentos científicos de grande mérito, a serem executados por astronautas daqueles países. A ISS é um laboratório científico meritocrático. Por isso somos, e seremos sempre, bem-vindos. Foi essa a principal mensagem que eu levei da minha participação na Conferência de julho.

Em resumo: “águas passadas não movem moinho”. Mas, que a lição frustrante sirva como aprendizado. Nosso País se propõe a ser liderança no hemisfério Sul. Para tanto, é preciso que nossa política, nossas engeharia, gerenciamento e Ciência andem a passos largos e cadenciados. A sociedade parece acordar de um sono de vinte anos e está com fome de boa política, saúde, infra-estrutura e educação, dentre outros. A Estação Espacial Internacional é um ótimo foco para afinarmos todos estes instrumentos sociais. No dia em que tivermos a capacidade de conceber, transportar e realizar nossos experimentos na ISS, com certeza, os frutos diretos dessa conquista serão uma sociedade mais educada, mais saudável e mais capaz.

Aproveitando a oportunidade de estar participando da conferência da ISS, fiz uma rápida "entrevista" com o Dr. David B. Spencer, professor do departamento de engenharia aeroespacial da Pennsyvania State University, e vice-presidente (técnico) da Sociedade Americana de Astronáutica. A seguir seguem as respostas dadas pelo simpático e entusiasmado David:

1. In your opinion, what is the major aim/goal of this conference?

[Na sua opinião, qual o maior objetivo/meta desta conferência?]

"I feel that the main goal of this conference is to report on results from activities on the International Space Station. The ISS is now an operational laboratory that many countries have invested lots of money in, and now we are reaping the benefits of the work that is being done there. However, one problem is getting the word out and demonstrating the benefits of the station. Our goal is to publicize to the public and the technical community how the station benefits humanity."

em tradução livre

"Eu sinto que o objetivo principal desta conferência é trazer à tona os resultados das atividades da Estação Espacial Internacional. A ISS é atualmente um laboratório operante no qual muitos países investiram grandes quantias de dinheiro. E agora estão colhendo os benefícios dos trabalhos que estão sendo realizados lá.  Entretanto, um problema é demonstrar efetivamente os benefícios da estação. Nossa meta é explicitar para o sociedade e para a comunidade técnica como a Estação beneficia a humanidade"

2. How open is ISS to "international" non-members (like Brazil) to develop science and education projects on the space station? Please list some options.

[Quão aberta a ISS está para países não membros (como o Brasil) para desenvolverem projetos de ciência e educação lá? Por favor dê algumas opções ]

"The partners of the ISS are not the only users of the station. From what I heard at the International Partner's Panel (Wednesday lunch) stated that there have been something like 40 countries that have conducted experiments on the station. NASA and CASIS would have better information on how international non-members could use the station (not being a NASA person, I am not up-to-date on the details)."

em tradução livre

"Os sócios da ISS não são apenas os seus usuários. Pelo que eu ouvi no Painel de Parceiros Internacionais (almoço da quarta-feira), foi dito que cerca de 40 países têm/tiveram experimentos conduzidos na Estação. A NASA e a CASIS podem ter melhores informações sobre como países não membros poderiam usar a Estação (não sendo uma pessoa diretamente ligada à NASA, não estou atualizado sobre todos os detalhes)"

3. Could you please send an encouraging message to young scientists and students from South America (especially Brazil).?

[Poderia, por gentileza, enviar uma mensagem encorajadora para cientistas e estudantes da América do Sul (especialmente do Brasil)?]

"Find and pursue your passion. If you do this, you will wake up in the morning and can't wait to start doing what you do."

em tradução livre

"Encontre e persiga sua paixão. Se fizer isso, você vai acordar de manhã e não vai esperar por voltar ao trabalho"