Quarto Crescente

Em junho tem Lua Crescente no dia 28 às 5h17. Na Lua Crescente, metade da face da Lua voltada para a Terra estará iluminada. Mas como a Lua é um corpo celeste praticamente esférico, essa “metade visível” na verdade corresponde a 1/4 de toda superfície lunar. Daí o termo Quarto.

A Lua em Quarto Crescente sempre deve ser
 representada por um semicírculo (nunca uma foice).

No dia em que a Lua está em Quarto Crescente o mundo inteiro vê a mesma fase. Porém, não da mesma maneira. Um observador no hemisfério Sul vê a Lua como uma letra “C“. Naquele mesmo instante, a Lua vista do hemisfério Norte lembrará a letra “D“, ou seja, a imagem invertida vista pelo observador hemisfério oposto.

Uma fase lunar é resultado das posições relativas da Lua, Terra e Sol e não depende de onde, na superfície da Terra, você está olhando. Mas como a Lua está orientada no céu depende da latitude (e do hemisfério) do observador. 

Como o nosso planeta também tem a forma de uma bola, os observadores do hemisfério Sul vão ver os corpos celestes e as constelações de cabeça para baixo, se comparado à forma como eles são vistos no hemisfério Norte. 

MESMA LUA, DIFERENTES OLHARES  

A fase lunar é única para todos na Terra, mas não a vemos da mesma maneira. Gravura original de Alvy Ray Smith, 2001. Como identificar o Quarto Crescente? O Quarto Crescente também pode se parecer com a letra “U” quando a Lua está se pondo, ou com um “U” invertido quando ela está nascendo. Isso ficará mais evidente quanto mais próximo da linha do equador estiver o observador. 

Por isso, a ideia de identificar o Quarto Crescente pela semelhança com uma letra é falha. Mas há outro modo, muito mais eficiente e independente da sua localização no planeta. Basta lembrar que o brilho da Lua vem do Sol. Nosso satélite apenas reflete sua luz. Portanto, a face iluminada da Lua aponta sempre na direção do Sol. E se essa direção for o poente (lado Oeste), então a Lua estará necessariamente “crescendo”. 

Essa regra é útil não somente para identificar a fase lunar sem ajuda de um calendário, mas também para saber sua tendência (se a Lua é um semicírculo voltado para Oeste é o Quarto Crescente, se for uma foice ou arco voltado para Oeste, estará crescendo).  

DEPOIS DA LUA NOVA  Dispare uma flecha imaginária a partir da Lua. Se ela for na direção do poente a Lua estará crescendo (mas lembre-se que no Quarto Crescente ela é um semicírculo e não uma foice).

O Quarto Crescente

 durante o dia Durante uma lunação, nosso satélite natural pode ser observado em diferentes momentos, inclusive pela manhã ou à tarde, dividindo o céu com o astro-rei. O gráfico a seguir mostra os horários aproximados (de 0 à 24h) quando a Lua pode ser vista em cada uma de suas quatro fases principais. 

Repare que no Quarto Crescente a Lua nasce por volta do meio-dia e se põe aproximadamente à meia-noite. Assim (e já que a Lua Nova não é visível), se você observar a Lua no céu durante a tarde, ela necessariamente será crescente. 

O que ver num Quarto Crescente 

Observar a Lua por meio de um binóculo ou uma luneta é sempre recompensador. Por ser o corpo celeste mais próximo (380 mil km da Terra, em média), ela se revela em magníficos detalhes, entre crateras, vales, montanhas e desfiladeiros. 

A Lua em Quarto Crescente é particularmente uma ocasião ideal para observação com instrumentos. Ao incidir lateralmente sobre a superfície, a luz solar destaca os contornos do relevo e aprofunda a percepção de montanhas e depressões. 

Além disso, como o Quarto Crescente é visível na primeira parte da noite, não é preciso estar acordado de madrugada, o que permite observar com crianças e amigos. Na figura a seguir estão alguns dos destaques do relevo lunar que podemos observar no Quarto Crescente. Repare na denominação “mar” em alguns deles. Na verdade, elas são extensas planícies de rocha escura (basalto). 

Astrônomos antigos acreditavam que poderiam se tratar de oceanos e por isso as batizaram de maria (plural de mar em latim). A missão Apollo 11, que levou os primeiros seres humanos para a Lua, pousou no Mar da Tranquilidade.

 Do que é feita a Lua? 

As rochas lunares se assemelham as terrestres e possuem praticamente os mesmos minerais. A diferença é que não possuem nenhuma proporção de água nem traços de erosão. Nas rochas mais antigas encontram-se evidências de um período em que a superfície lunar estava coberta por uma camada de rocha fundida.

Esse oceano de lava teria se resfriado e solidificado gradualmente, formando uma crosta uniforme. Tudo indica que essa crosta recém formada foi então submetida a um intenso bombardeamento por meteoritos. A energia liberada por esses impactos provocou o afloramento de magma à superfície, deslocando materiais de natureza basáltica. O basalto, por fim, se espalhou pelas regiões mais baixas do relevo dando origem aos “mares”.  

Fonte: Costa, J. R. V. Quarto Crescente. Astronomia no Zênite, jun 2015. Disponível em: https://www.zenite.nu/quarto-crescente/

Maior raio já registrado na história ocorreu no Brasil

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/06/2020

Maiores raios da história - em distância e em duração.
[Imagem: WMO]

Maior raio do mundo

A Organização Meteorológica Mundial (OMM) estabeleceu oficialmente o novo recorde de maiores raios - e seus respectivos relâmpagos - já registrados na história.

Em termos de distância, o maior raio do mundo ocorreu no Brasil no dia 31 de Outubro de 2018, cruzando os céus por 709 km de leste a oeste da Região Sul, indo do Oceano Atlântico até a Argentina.

Em termos de tempo, o mais longo relâmpago do mundo ocorreu bem próximo, mas totalmente em território argentino. O relâmpago iluminou os céus do nordeste da Argentina durante 16,73 segundos, no dia 4 de Março de 2019.

Os dois novos recordes para "megarraios" mais do que dobraram os valores registrados anteriormente, nos EUA (distância) e na França (duração).

"São registros extraordinários de eventos únicos de raios. Extremos ambientais são medidas vivas do que a natureza é capaz, bem como do progresso científico em poder fazer essas medições. É provável que ainda existam extremos ainda maiores e que possamos observá-los à medida que a tecnologia de detecção de raios melhorar," disse o professor Randall Cerveny, da OMM.

Regra 30-30

Os raios - o relâmpago é a expressão luminosa do raio - representam um grande risco que tira muitas vidas todos os anos.

As descobertas desses eventos descomunais reforçam as preocupações de segurança pública em relações aos raios disparados por nuvens eletrificadas, pelas quais as descargas elétricas podem percorrer distâncias extremamente grandes.

Para se proteger, a regra do dedão é conhecida como "regra 30-30": se o tempo entre o relâmpago e o trovão for inferior a 30 segundos, entre em casa, e então aguarde 30 minutos após o último relâmpago para retomar suas atividades ao ar livre.

Os novos recordes ressaltam o desenvolvimento do monitoramento de raios por satélites, que permite capturar eventos muito maiores do que as estações em terra.

Os instrumentos espaciais fornecerão uma cobertura quase global dos raios totais (raios intranuvens e raios nuvem-terra).

Bibliografia:

Artigo: New WMO Certified Megaflash Lightning Extremes for Flash Distance (709 km) and Duration (16.73 seconds) recorded from Space
Autores: Michael J. Peterson, Timothy J. Lang, Eric C. Bruning, Rachel Albrecht, Richard J. Blakeslee, Walter A. Lyons, Stéphane Pédeboy, William Rison, Yijun Zhang, Manola Brunet, Randall S. Cerveny
Revista: Geophysical Research Letters
DOI: 10.1029/2020GL088888

Buraco negro pode funcionar como usina descomunal de energia

Com informações da Universidade de Glasgow - 26/06/2020

Foto do experimento no qual ondas de som foram usadas para mostrar que um buraco negro pode ser uma fonte virtualmente inesgotável de energia.
[Imagem: Universidade de Glasgow]

Usina extrema

Uma teoria pensada há mais 50 anos, que começou como uma especulação sobre como uma civilização alienígena poderia usar um buraco negro para gerar energia, foi verificada experimentalmente pela primeira vez.

Em 1969, o físico Roger Penrose sugeriu que a energia poderia ser gerada baixando um objeto na ergosfera do buraco negro - a camada externa do horizonte de eventos do buraco negro, onde um objeto teria que se mover mais rápido que a velocidade da luz para permanecer imóvel, algo como uma versão extrema de um satélite geoestacionário.

Penrose previu que o objeto poderia capturar uma energia negativa nessa área incomum do espaço. Ao soltar o objeto e dividi-lo em dois, de modo que uma metade caia no buraco negro, enquanto a outra é recuperada, a ação de recolhimento mediria uma perda de energia negativa - em termos efetivos, a metade recuperada ganharia energia extraída da rotação do buraco negro.

A escala da engenharia que o processo exigiria é tão grande que Penrose sugeriu que apenas uma civilização muito avançada, talvez alienígena, seria capaz de vencer o desafio - de fato, um desafio muito maior do que a chamada "esfera de Dyson", que prevê capturar energia "apenas" de uma reles estrela.

Dois anos depois, outro físico, chamado Yakov Zeldovich - o mesmo que sugeriu a existência dos anapolos magnéticos -, sugeriu que a teoria de Penrose poderia ser testada com um experimento mais prático e ao alcance dos terráqueos. Ele propôs que ondas de luz torcida, atingindo a superfície de um cilindro de metal girando na velocidade adequada, acabariam sendo refletidas com energia extra extraída da rotação do cilindro, graças a uma peculiaridade do efeito doppler rotacional.

Mas a ideia de Zeldovich permaneceu também no campo da teoria porque, para que o experimento funcionasse, o cilindro de metal que ele propôs precisaria girar pelo menos um bilhão de vezes por segundo - outro desafio insuperável para os atuais limites da engenharia humana.

Ondas acústicas torcidas

Agora, pesquisadores da Universidade de Glasgow finalmente encontraram uma maneira de demonstrar experimentalmente o efeito que Penrose e Zeldovich propuseram.

Em vez de usar a luz, eles usaram o som, uma fonte de frequência muito mais baixa e, portanto, muito mais prática para se trabalhar em laboratório.

Marion Cromb e seus colegas construíram um sistema que usa um pequeno anel de alto-falantes para criar uma torção nas ondas sonoras, análoga à torção nas ondas de luz propostas por Zeldovich.

As ondas sonoras torcidas foram direcionadas para um absorvedor de som rotativo feito de um disco de espuma. Um conjunto de microfones atrás do disco captava o som dos alto-falantes conforme eles passavam pelo disco, o que aumentava constantemente a velocidade de sua rotação.

Para saber se as teorias de Penrose e Zeldovich estavam corretas, a equipe esperava ouvir uma mudança distinta na frequência e na amplitude das ondas sonoras enquanto elas viajavam através do disco, um resultado do efeito doppler.

"A versão linear do efeito doppler é familiar para a maioria das pessoas, uma vez que o fenômeno ocorre quando o tom de uma sirene de ambulância parece subir à medida que se aproxima do ouvinte, mas cai à medida que se afasta. Ele parece aumentar porque as ondas sonoras estão chegando ao ouvinte com mais frequência à medida que a ambulância se aproxima, e com menos frequência à medida que passa.

"O efeito doppler rotacional é semelhante, mas o efeito é limitado a um espaço circular. As ondas sonoras torcidas mudam de tom quando medidas do ponto de vista da superfície rotativa. Se a superfície gira rápido o suficiente, então a frequência do som pode fazer algo muito estranho - ela pode passar de uma frequência positiva para uma frequência negativa e, ao fazê-lo, rouba energia da rotação da superfície," explicou Marion Cromb.

Dezesseis alto-falantes são dispostos em um anel (diâmetro de 47 cm) para criar um campo acústico com ondas torcidas, canalizado por guias de onda acústicos para uma área menor (diâmetro de 19 cm) e incidindo em um disco rotativo de espuma absorvente de som (S).
[Imagem: Cromb et al. - 10.1038/s41567-020-0944-3]

Usina do buraco negro

À medida que a velocidade do disco giratório aumentava durante o experimento, o tom do som dos alto-falantes diminuiu até que se tornasse muito baixo para ser ouvido. Então, o tom voltou a subir novamente até atingir o tom anterior - mas mais alto, com uma amplitude até 30% maior do que o som original dos alto-falantes.

O aparato de fato gerou energia.

"O que nós ouvimos durante o nosso experimento foi extraordinário. O que está acontecendo é que a frequência das ondas sonoras está sendo levada até o zero pelo efeito doppler à medida que a velocidade de rotação aumenta. Quando o som retorna novamente, é porque as ondas foram deslocadas de uma frequência positiva para uma frequência negativa. Essas ondas de frequência negativa são capazes de absorver parte da energia do disco de espuma giratório, tornando-se mais altas no processo - exatamente como Zeldovich propôs em 1971," explicou Marion.

A conclusão geral é que os dois físicos - Penrose e Zeldovich - estavam certos: uma civilização suficientemente avançada poderá desfrutar da energia extraída de um buraco negro.

Bibliografia:

Artigo: Amplification of waves from a rotating body
Autores: Marion Cromb, Graham M. Gibson, Ermes Toninelli, Miles J. Padgett, Ewan M. Wright, Daniele Faccio
Revista: Nature Physics
DOI: 10.1038/s41567-020-0944-3

SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Buraco negro pode funcionar como usina descomunal de energia. 26/06/2020. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=buraco-negro-usina-descomunal-energia. Capturado em 27/06/2020.

Supergigante Antares é ainda mais gigantesca do que se imaginava

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/06/2020

O Sol é ilustrado no centro da supergigante Antares, revelando toda a sua magnitude

Superestrela

Usando os radiotelescópios ALMA, no Chile, e VLA, nos EUA, astrônomos construíram o mais detalhado mapa de uma estrela que não o Sol.

O alvo foi a supergigante Antares, que é 700 vezes maior do que o Sol.

Na verdade, o mapa mostrou que ela é ainda mais impressionante do que os dados anteriores indicavam.

Enquanto a cromosfera do Sol - a camada de gás que, juntamente com a corona, forma a atmosfera da estrela - estende-se pelo equivalente a 0,5% do seu raio, a cromosfera de Antares estende-se por 2,5 vezes seu raio.

E a zona de influência direta da estrela é ainda maior.

"O tamanho de uma estrela pode variar drasticamente, dependendo do comprimento de onda da luz com que é observada," explicou Eamon O'Gorman, do Instituto de Estudos Avançados de Dublin, na Irlanda. "Os comprimentos de onda mais longos do VLA revelaram que a atmosfera da supergigante é quase 12 vezes o raio da estrela."

Os dados também indicam que a temperatura da cromosfera de Antares é mais baixa do que as observações ópticas e ultravioletas anteriores sugeriam. A temperatura atinge o pico de 3.500 graus Celsius, passando a diminuir gradualmente com a distância da superfície. Como comparação, a cromosfera do Sol atinge temperaturas de quase 20.000 graus Celsius.

Estrelas supergigantes vermelhas, como Antares e sua prima mais conhecida, Betelgeuse, são estrelas enormes e relativamente frias no final de suas vidas. Elas estão a caminho de ficar sem combustível, entrar em colapso e se tornarem supernovas.

Através de seus vastos ventos estelares, essas superestrelas lançam elementos pesados no espaço, mas é um mistério como esses enormes ventos são lançados. Um estudo detalhado da atmosfera de Antares, a estrela supergigante mais próxima da Terra, é um passo importante para encontrarmos uma resposta.

Bibliografia:

Artigo: ALMA and VLA reveal the lukewarm chromospheres of the nearby red supergiants Antares and Betelgeuse
Autores: E. O’Gorman, G. M. Harper, K. Ohnaka, A. Feeney-Johansson, K. Wilkeneit-Braun, A. Brown, E. F. Guinan, J. Lim, A. M. S. Richards, N. Ryde, W. H. T. Vlemmings
Revista: Astronomy & Astrophysics
Vol.: 638, A65
DOI: 10.1051/0004-6361/202037756

Criatura esponjosa' ajuda astrônomos a mapear matéria escura do Universo

Um enfoque computacional inspirado nos padrões de crescimento de uma espécie de criatura denominada 'blob', ou Physarum polycephalum, permitiu replicar a rede de filamentos que une as galáxias em todo o Universo.

Os dados dos resultados da investigação, publicados no jornal Astrophysical Journal Letters, fornecem a primeira associação conclusiva entre o gás difuso presente entre as galáxias e a estrutura de grande escala da rede cósmica prevista pela teoria cosmológica.

De acordo com a teoria dominante, à medida que o Universo evoluía depois do Big Bang, a matéria se espalhou em uma rede semelhante a filamentos interconectados, separados por vazios enormes. Nas intersecções e regiões mais densas dos filamentos, onde a matéria está mais concentrada, se formaram galáxias brilhantes repletas de estrelas e planetas.

Os filamentos de gás de hidrogênio difuso que se estendem entre as galáxias são em grande parte invisíveis, embora os astrônomos tenham conseguido vislumbrar uma parte deles. Nada disso parece ter alguma coisa a ver com as criaturas Physarum polycephalum, que são geralmente encontradas crescendo em troncos apodrecidos e folhagem no solo dos bosques, às vezes formando uma espécie de massa amarela esponjosa no gramado.

Porém, a Physarum tem uma longa história de surpreender os cientistas com suas capacidades de criar redes de distribuição eficientes e resolver problemas de organização espacial que são difíceis de resolver por computador.

A equipe liderada por Joe Burchett, investigador de pós-doutoramento em astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, estava buscando uma maneira de visualizar a teia cósmica em larga escala. Ele ficou cético quando Oskar Elek, pesquisador de mídia computacional, lhe sugeriu a utilização de um algoritmo baseado no Physarum polycephalum.

© FOTO / NASA, ESA, AND J. BURCHETT AND O. ELEK (UC SANTA CRUZ)

Mapa da rede cósmica, criada de acordo com o algoritmo da criatura esponjosa Physarum

Elek, que sempre foi fascinado pelos padrões da natureza, ficou muito impressionando com a estrutura interna da Physarum, começando com o modelo bidimensional da "criatura esponjosa". Elek e um programador ampliaram-no para três dimensões, fazendo modificações adicionais.

Burchett forneceu a Elek um conjunto de dados de 37.000 galáxias e, ao aplicar o novo algoritmo, o resultado foi uma representação bastante convincente de uma rede cósmica, aponta portal Astronomy.

Quando compararam o resultado do algoritmo com a simulação original, encontraram uma correlação estreita. O modelo da "criatura esponjosa" replica essencialmente a rede de filamentos na simulação da matéria escura.

"Foi um momento Eureka, e fiquei convencido de que o modelo da Physarum era o caminho a seguir", disse Burchett.

"Na rede cósmica, o crescimento da estrutura produz redes que também são, de certa forma, ideais. Os processos subjacentes são diferentes, mas produzem estruturas matemáticas análogas".

Disponível em: https://br.sputniknews.com/ciencia_tecnologia/2020031315326190-criatura-esponjosa-ajuda-astronomos-a-mapear-materia-escura-do-universo-foto/