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domingo, 20 de maio de 2018

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Tornados solares fazem girar a cabeça dos astrônomos Redação do Site Inovação Tecnológica

Tornados solares fazem girar a cabeça dos astrônomos

Tornados solares não giram
Os tornados solares são belos espetáculos e assustadores pelo tamanho - mas não giram. [Imagem: NASA/SDO/GSFC]
Tornados solares não giram
Os tornados solares são estudados há décadas, mas apareceram ante os olhos dos cientistas em toda a sua glória graças a sondas espaciais como a SDO, da NASA.
Mas parece que muito do que se sabia - ou se acreditava que se sabia - sobre esses tornados solares está errado, a começar pelo seu nome.
O que acontece é que os tornados solares nem sequer giram, garantem Nicolas Labrosse e uma equipe das universidades de Glasgow (Escócia) e Toulouse (França), Academia Tcheca de Ciência e do Observatório de Paris.
Tornados em 3D
O grupo fez uma análise dessas estruturas enormes, cada uma medindo várias vezes o tamanho da Terra, e concluiu que os astrônomos vinham considerando que elas eram semelhantes a tornados porque se basearam apenas em imagens fotográficas comuns, em 2D.
Quando usaram o efeito Doppler para adicionar uma terceira dimensão às fotos dos telescópios, Labrosse e seus colegas puderam medir a velocidade do plasma em movimento, bem como sua direção, temperatura e densidade. Usando vários anos de observações, eles construíram um quadro mais completo do campo magnético da estrutura que suporta o plasma - essas estruturas são conhecidas como proeminências.
"Descobrimos que, apesar de como as proeminências e os tornados aparecem nas imagens, o campo magnético não é vertical, e o plasma se move sobretudo horizontalmente ao longo das linhas do campo magnético. No entanto, nós vemos as formas de tornado nas imagens devido aos efeitos de projeção, onde a informação da linha de visão é comprimida no plano do céu," explicou Labrosse.
"O efeito geral é semelhante ao rastro de um avião em nossos céus: o avião viaja horizontalmente a uma altura fixa, mas vemos que a trilha começa acima de nossas cabeças e termina no horizonte. Isso não significa que o avião tenha caído," ilustrou Arturo Ariste, membro da equipe.
Proeminências de tornado
Os tornados solares gigantes - tecnicamente chamados de proeminências de tornado - têm sido observados no Sol há mais de 100 anos. Apesar de sua semelhança com os tornados na Terra, contudo, eles são muito diferentes.
Enquanto os tornados terrestres são formados por ventos intensos e são muito móveis, os tornados solares são gases magnetizados. Eles parecem estar ancorados em algum ponto abaixo da superfície solar e, portanto, permanecem fixos no lugar - e, não se esqueça, não giram.

Bibliografia:

High-resolution observations of solar tornadoes and solar prominences
Nicolas Labrosse, Peter Levens, Arturo López Ariste, Brigitte Schmieder, Maciej Zapiór
Vol.: To be published

Rede de magnetômetros pesquisará clima espacial sobre América do Sul Com informações da Agência Fapesp

Rede de magnetômetros pesquisará clima espacial sobre América do Sul

Rede de magnetômetros pesquisará clima espacial sobre América do Sul
Será a primeira vez que os efeitos do clima espacial serão estudados especificamente na América do Sul.[Imagem: C. M. Denardini et al. - Radio Science]
Clima espacial
Pesquisadores brasileiros e de várias instituições latino-americanas estão trabalhando na instalação de uma rede de magnetômetros do Chile ao México. Serão pelo menos 20 equipamentos espalhados por toda a América Latina, até o ano de 2022.
O esforço é coordenado pela Embrace (Estudo e Monitoramento Brasileiro do Clima Espacial), e a rede de magnetômetros - instrumentos utilizados em medidas de intensidade de um campo magnético - é conhecida como Embrace MagNet.
O objetivo central é estudar particularidades e especificidades das perturbações no campo magnético sobre a América do Sul, para determinar a sua intensidade em relação ao que ocorre no resto do mundo e como a interação entre as partículas solares e o campo magnético terrestre afeta os aparelhos eletrônicos, os sistemas de geração de energia elétrica, sistemas de navegação por satélites, como o GPS, e até a saúde humana.
"O projeto visa estudar a variação diária da dinâmica da alta atmosfera [mesosfera e termosfera] e da eletrodinâmica da ionosfera em baixas latitudes e região equatorial. Nosso interesse é ver a variação do campo magnético terrestre quando acontecem as explosões solares e as nuvens magnéticas atingem a Terra", disse Clézio Marcos de Nardin, do Inpe (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais).
A rede disponibilizará os primeiros dados reais para a América do Sul. "Uma medida de campo magnético feita no Canadá, por exemplo, não é equivalente a uma medida feita no Brasil. Perturbações magnéticas não são equivalentes nos hemisférios Norte e Sul. Há várias publicações na literatura especializada que mostram que as auroras boreais e austrais também não são simétricas," disse Clézio.
Além das auroras boreais e austrais
Quando a nuvem magnética de uma tempestade solar interage com o campo magnético terrestre, a faceta mais visível desta relação é percebida pela formação de auroras boreais e austrais na estratosfera sobre as regiões polares. Se as auroras são a face visível do fenômeno, as interações entre as partículas energizadas provenientes do Sol e o campo magnético terrestre causam perturbações ao redor de todo o globo.
"Nas regiões aurorais, a interação da nuvem magnética com o campo magnético gera um sistema de correntes a 100 quilômetros de altitude que pode danificar equipamentos no solo", disse o pesquisador Paulo Roberto Fagundes, da Universidade do Vale do Paraíba (Univap).
Rede de magnetômetros pesquisará clima espacial sobre América do Sul
Além das partículas solares, os raios cósmicos também travam computadores e celulares. [Imagem: ASPERA/G.Toma/A.Saftoiu]
Tudo pode ficar mais grave por ocasião das erupções solares, que liberam ao espaço radiação eletromagnética (luz) e quantidades prodigiosas de partículas altamente energizadas. Partículas viajando a velocidades superiores a 2 milhões de quilômetros por hora são lançadas do Sol e chegam à Terra em poucos dias, bombardeando o campo magnético que envolve e protege o planeta e produzindo muito mais do que auroras.
Os fenômenos solares que chegam à Terra são capazes de causar interferências em sistemas de posicionamento por satélites, como o GPS, danificar sistemas de sensoriamento remoto por radar, além de induzir correntes elétricas em transformadores de linhas de transmissão de energia ou afetar a proteção de dutos para transporte de petróleo e gás.
No caso das usinas geradoras de energia, as consequências podem ser mais graves. Quando a nuvem magnética solar atinge o campo magnético terrestre gerando auroras, correntes elétricas surgem no solo. Nas proximidades de uma hidrelétrica elas podem, por exemplo, queimar seus transformadores e desligar as linhas de transmissão de energia, ocasionando apagões. Isto porque a água dos reservatórios, além de potencializar a transmissão da corrente ao passar pelas turbinas da usina, transmite a corrente diretamente à casa de força, onde ficam os transformadores.
Um caso assim ocorreu em 9 de março de 1989, resultado de uma grande explosão solar. Três dias e meio mais tarde, em 13 de março, uma torrente de partículas energizadas e elétrons na ionosfera induziu poderosas correntes elétricas no solo em diversos pontos da América do Norte. Na província canadense de Quebec, a corrente queimou os transformadores do sistema de transmissão elétrica, provocando nove horas de apagão. Alguns satélites, inclusive meteorológicos, perderam contato por várias horas. O ônibus espacial Discovery se encontrava no espaço e apresentou problemas em seus sensores eletrônicos.
"Estudo recentes publicados na revista Risk Analysis estimam que o impacto nos dias de hoje de um evento geomagnético como o ocorrido em 1989 causaria prejuízos globais entre U$ 2,4 trilhões e U$ 3,4 trilhões", disse Clézio.
Magnetômetros e índice Ksa
O estudo do clima espacial serve, entre outros motivos, para poder estimar o nível de estresse a que estão sujeitos os equipamentos das geradoras de energia, das empresas de extração de petróleo e gás e das constelações de satélites.
A análise de toda a montanha de dados coletada diariamente pela Embrace MagNet já está servindo de subsídio para o desenvolvimento de um indicador específico chamado índice Ksa. "Nossa ideia é chegar a um índice sul-americano (o sa do índice Ksa). Já sabemos que o que ocorre no resto do mundo não é o mesmo que acontece aqui", disse Clézio.
Quando estiver completa, a rede será formada por 23 magnetômetros instalados em 16 estados brasileiros, e também na Argentina, Chile, México e Uruguai. Já foram instalados e se encontram em operação 13 magnetômetros - o mais recente deles foi instalado em Medianeira (PR), no campus da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).

Bibliografia:

The Embrace Magnetometer Network for South America: Network description and its qualification
C. M. Denardini, S. S. Chen, L. C. A. Resende, J. Moro, A. V. Bilibio, P. R. Fagundes, M. A. Gende, M. A. Cabrera, M. J. A. Bolzan, A. L. Padilha, N. J. Schuch, J. L. Hormaechea, L. R. Alves, P. F. Barbosa Neto, P. A. B. Nogueira, G. A. S. Picanço, T. O. Bertollotto
Radio Science
Vol.: 53, Issue 3
DOI: 10.1002/2017RS006477

The Embrace Magnetometer Network for South America: First Scientific Results
C. M. Denardini, S. S. Chen, L. C. A. Resende, J. Moro, A. V. Bilibio, P. R. Fagundes, M. A. Gende, M. A. Cabrera, M. J. A. Bolzan, A. L. Padilha, N. J. Schuch, J. L. Hormaechea, L. R. Alves, P. F. Barbosa Neto, P. A. B. Nogueira, G. A. S. Picanço, T. O. Bertollotto
Radio Science
Vol.: 53, Issue 3
DOI: 10.1002/2018RS006540

Busca de vida em outros planetas não pode ser terra-cêntrica Redação do Site Inovação Tecnológica

Busca de vida em outros planetas não pode ser terra-cêntrica

Busca de vida em outros planetas não pode ser terra-cêntrica
Seja algum tipo de vida orgânica em planetas extrassolares ou mesmo tipos exóticos de vida, muito além da vida que conhecemos, o fato é que a busca por vida espalhada pelo Universo agora é uma pesquisa levada a sério.[Imagem: ESO/M. Kornmesser]
Vidas passadas a limpo
Assim que a busca por sinais de vida em outros planetas se estabeleceu como uma disciplina científica de pleno direito, ficou claro que as coisas são bem mais complicadas do que simplesmente colocar um radar no espaço para encontrar discos voadores.
Em vez disso, o caminho natural parece ser identificar bioassinaturas, sinais de processos biológicos nas atmosferas dos exoplanetas que possam ser detectados aqui da Terra.
O problema é que descobertas feitas aqui mesmo no Sistema Solar estão colocando em dúvida as primeiras hipóteses sobre a vida em outros planetas, que se baseiam na definição de zonas habitáveis ou na presença de placas tectônicas nos exoplanetas, por exemplo.
"Vinha sendo padrão pensar que a vida só poderia existir em uma zona estreita perto da estrela de um planeta, porque você precisa estar lá para manter a água líquida," disse Adrian Lenardic, da Universidade Rice, nos EUA. Mas nossas sondas espaciais já mostraram fortes indícios de oceanos subterrâneos nas geladas luas de Júpiter, muito distante do que seria a zona habitável do nosso próprio sistema planetário.
"Isso porque existe uma outra fonte de energia, derivada da intensa atração gravitacional de Júpiter," explicou Lenardic. "Isso ampliou a região do nosso próprio Sistema Solar na qual a vida pode existir, e acho que muito da essência [das próximas pesquisas] é que muito do que estamos vendo está expandindo a zona e expandindo nossas ideias sobre as condições necessárias para a vida. Então, à medida que procuramos vida em torno de outras estrelas, devemos também expandir nossas estratégias de busca ou podemos perder alguma coisa."
O inverso também é verdadeiro: Há poucas semanas, uma molécula que se acreditava ser um indicador de vida foi encontrado onde não há vida.
Busca de vida em outros planetas não pode ser terra-cêntrica
Hoje já se aceita que é grande a chance de haver vida na lua Europa, de Júpiter - Ganimedes e Calisto também parecem ter oceanos líquidos de subsuperfície. [Imagem: NASA/JPL]
O que é vida?
Já foram catalogados mais de 3.700 exoplanetas, e a comunidade astronômica espera com ansiedade o lançamento do Telescópio Espacial James Webb, cujo espelho de sete metros de diâmetro será capaz de examinar as atmosferas dos planetas rochosos em torno de estrelas distantes.
Assim, uma das tarefas será equacionar a busca, chegando a um meio de atribuir uma probabilidade de vida baseada em um determinado conjunto de observações de um planeta.
Para isso, a primeira pergunta básica é: O que é a vida? Não há uma resposta fácil, apesar das inúmeras tentativas de estabelecer definições - cada definição adicional parece aumentar exponencialmente as divergências entre os cientistas.
"Mas se podemos concordar em uma coisa, é que a vida precisa de energia. Nós pensamos sobre o Sol como uma fonte de energia por um longo tempo, e chegamos a calcular a energia interna de um planeta, que vem da decomposição de elementos radioativos dentro do seu interior rochoso. As luas de Júpiter nos ensinaram a calcular também a força das marés, e estamos começando a encontrar exoplanetas que têm órbitas que permitem forças de maré significativas," acrescentou Lenardic.
As placas tectônicas também não parecem ser uma exigência assim tão especial - a tectônica de placas é o processo de larga escala que governa os movimentos da crosta terrestre. "É uma manifestação superficial particular da energia interna de um planeta, mas não é o único modo possível de atividade vulcânica e tectônica em um planeta," disse Lenardic.
"Pode ser fácil ser terra-cêntrico e assumir que a vida exige um planeta como o nosso. Mas o que estamos vendo dentro do nosso Sistema Solar está nos fazendo questionar isso. Uma das coisas que aprendi com a história da exploração do nosso próprio Sistema Solar é que devemos estar preparados para surpresas. À medida que nos movemos para além [do Sistema Solar], em nossa busca pela vida, essa lição está nos levando a adaptar nossas estratégias de busca," finalizou o pesquisador.

Bibliografia:

Exoplanet Biosignatures: Future Directions
Sara I. Walker, William Bains, Leroy Cronin, Shiladitya DasSarma, Sebastian Danielache, Shawn Domagal-Goldman, Betul Kacar, Nancy Y. Kiang, Adrian Lenardic, Christopher T. Reinhard, William Moore, Edward W. Schwieterman, Evgenya L. Shkolnik, Harrison B. Smith
Astrobiology
Vol.: 1 pp 1-20
DOI: 10.1007/978-3-319-30648-3_65-1
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1705/1705.08071.pdf

Volcanic-Tectonic Modes and Planetary Life Potential
Adrian Lenardic
Handbook of Exoplanets