A google comemora o aniversário de Bunsen

A Google comemora o 200º aniversário do químico alemão Robert Bunsen (1811-1899).

Bunsen é conhecido principalmente pelo famoso bico de gás que leva o seu nome. Dedicou toda a sua vida à investigação, principalmente na Química. Em conjunto com o físico Gustav Kirchhoff construiu o primeiro espectroscópio, tendo sido pioneiro na técnica da espectroscopia.

Bunsen e Kirchhoff utilizaram o espectroscópio para procurar novos elementos químicos, baseando-se num facto que confirmaram: cada elemento químico tem uma assinatura “espectroscópica” (espectro) única, uma espécie de impressão digital que permite identificar um elemento. Descobriram o césio em 1860 e o rubídio em 1861.





P.S.: Muito mais há para dizer sobre Bunsen, um cientista e professor multifacetado, muito importante no seu tempo. Mas hoje não há tempo para mais. Fica para breve.

A figura seguinte representa um dos espectroscópios construidos por Bunsen e Kirchhff.

O primeiro encontro com Úrano!

A NASA comemora o 25º aniversário da aproximação máxima da sonda Voyager 2 ao planeta Úrano. Ainda agora as imagens transmitidas pela sonda do planeta e (principalmente) das suas luas maiores são das mais detalhadas que existem. A 24 de Janeiro de 1986 a Voyager 2 esteve a apenas 81 500 km de Úrano, o mais próximo que alguma sonda terrestre esteve do planeta. A figura seguinte, tirada pela Voyager 2 é de Úrano em quarto crescente.

Até ao início de 1986 as únicas informações de Úrano eram fornecidas por telescópios terrestres. As imagens de Úrano eram (muito) pouco nítidas. Os anéis não eram visíveis e as cinco luas então conhecidas eram pequeninos borrões. Mas em Dezembro de 1985 a sonda espacial Voyager 2 chegou a Úrano. A passagem da Voyager 2 por Úrano revelou muitos segredos, nomeadamente a descoberta de 11 luas (até então) desconhecidas. Os instrumentos a bordo da sonda foram também utilizados para estudar a atmosfera, temperatura média e o campo magnético de Úrano, e ainda as suas luas maiores (as únicas conhecidas até então).

A figura seguinte mostra duas “luas pastoras” dos anéis de Úrano, Cordélia (1986U7) e Ofélia (1986U8), duas das 11 luas descobertas pela Voyager 2. A fotografia foi tirada pela sonda em 21 de Janeiro de 1986. (Crédito fotográfico: NASA/JPL).

Sir William Herschel (1738 – 1822), que descobriu Úrano em 1871, foi o primeiro a propor a existência de anéis em torno de Úrano. Em 1977 investigadores do Kuiper Airborne Observatory confirmaram indirectamente a existência de 9 anéis em torno de Úrano. Os anéis tornaram-se visíveis quando uma estrela passou por detrás de Úrano, criando um padrão de luz característico.

A Voyager 2 descobriu dois anéis novos em Úrano. Os 11 anéis de Úrano foram escrutinados pelos instrumentos a bordo da Voyager 2. Os resultados da sonda indicam que são de cor cinzento-escuro, reflectem uma quantidade muito pequena da luz solar e não parecem ser feitos do mesmo material que os anéis de Saturno.

Utilizando as informações transmitidas pela Voyager 2 os investigadores verificaram que, ao contrário do que acontece na Terra os pólos magnéticos de Úrano não se encontram alinhados com o eixo de rotação do planeta. Na verdade os pólos magnéticos encontram-se próximos do equador de Úrano, o que sugere que o fluxo de material que gera o campo magnético se encontra mais próximo da superfície de Úrano do que na Terra, Júpiter ou Saturno.

De acordo com as informações transmitidas pela Voyager 2, Úrano tem uma temperatura média de – 214 ºC. Como a inclinação do eixo de rotação de Úrano é de 98º (Úrano move-se deitado) era esperado uma grande variação de temperatura entre os pólos. No entanto a Voyager 2 mostrou que existe o transporte de calor entre pólos, mantendo-os a sensivelmente à mesma temperatura.

Ao passar por Úrano a Voyager 2 tirou fotografias das cinco luas então conhecidas, Ariel, Umbriel, Titânia, Oberon e Miranda. A trajectória da Voyager 2 só permitiu fotografar com detalhe a superfície de Miranda, porque as outras luas estavam mais distantes. Mas ainda assim as fotografias das luas de Úrano apresentam muitos detalhes. A figura seguinte é uma fotografia de Ariel, tirada pela Voyager 2.

Ao contrário do que era esperado Miranda não se revelou como um alvo cheio de crateras antigas. A Voyager 2 mostrou que Miranda está cheia de vales lineares, cristas e escarpas, reveladoras de uma superfície jovem e em transformação. A figura seguinte é uma fotografia de Miranda, tiradas pela Voyager 2. Nela é possível ver a superfície “recente”, uma sequência de riscas, com poucas crateras.

Nota: A Voyager 2 foi lançada da Terra a 20 de Agosto de 1977 (pouco depois da nova descoberta dos anéis de Úrano), poucos dias antes da sua irmã gémea, a Voyager 1. A Voyager 2 visitou mais planetas mais do que qualquer outra sonda, estudando em (maior) pormenor os sistemas de Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno.

Ao passar por Neptuno a trajectória da Voyager 2 foi desviada por este planeta para baixo. Neste momento afasta-se para Sul, por baixo do plano dos planetas. Tal como a sua irmã gémea, a Voyager 2 está a sair do Sistema Solar. Actualmente encontra-se a 14 biliões de quilómetros do Sol, a sensivelmente 12,8 horas-luz da Terra.

Sismo no Algarve

Hoje, às 7h 36 da manhã, foi sentido um sismo no Algarve. Segundo o Instituto de Meteorologia o epicentro do sismo foi a cerca de 12 km Norte-Nordeste de Silves e foi sentido com intensidade máxima de IV na escala de Mercalli modificada. O sismofoi sentido nas zonas de Monchique, Silves, Albufeira e Lagos, e (com menos intensidade) em outras regiões do Algarve e do Sul do Alentejo.

A figura seguinte foi adaptada do site do Instituto de Meteorologia. Mais informação sobre a actividade sísmicas em Portugal pode ser encontrada aqui.

Houdini faz anos!

A google comemora o 137º aniversário de Harry Houdini (1874-1926) famoso mágico ilusionista norte-americano, nascido na Hungria.
Houdini é famoso por ser capaz de se libertar de algemas caixas fechadas a cadeado e de tanques cheios de água. A figura seguinte apresenta Houdini preparando-se para entrar na célula de tortura de água chinesa.

Menos conhecida é a actividade de Houdini na exposição de falsos espíritas (pessoas com a capacidade de convocar os espíritos dos mortos).

Foto de Houdini e da sua mulher Bess Houdini. Houdini combinou com Bess que, se caso se transformasse num espírito depois de morrer, iria contacta-la. Combinaram até uma frase-código, "Rosabelle believe". Durante 10 anos após a morte de Houdini, Bess realizou uma sessão espírita anual, no dia do aniversário da morte do marido. Mais tarde a tradição foi mantida (e ainda e feita actualmente). Houdini nunca compareceu!

Nota: Dorothy Young, última assistente de palco ainda viva de Houdini, morreu dia 20 de Março de 2001, com 103 anos.

Poderá a estrela Gliese 581 ter planetas habitáveis?

Um estudo apresentado por um grupo de investigadores na revista Astronomy & Astrophysics revela que a força das mares criada pela interacção entre um planeta extra-solar e a sua estrela pode tornar a vida nesse planeta insustentável, mesmo que o planeta se situe na zona habitável. Tudo depende do tamanho da estrela e da localização da zona habitável.

A figura seguinte mostra os quatro planetas mais interiores do sistema estelar de Gliese 581, com maior destaque para Gliese 581g (Crédito: Lynette Cook/NASA).

Num sistema estelar a zona habitável é uma faixa circular em torno de uma estrela, em que é possível existir água no estão líquido. Para muitos investigadores o desenvolvimento de vida num planeta só é possível se esse planeta tiver água no estado líquido (ou seja, se estiver na zona habitável).

O estudo foca-se no sistema planetário de Gliese 581, uma estrela anã vermelha com um terço da massa do Sol, situada na constelação de Libra (Balança). Até agora são conhecidos seis planetas extra-solares que orbitam Gliese 581, identificados como Gliese 581b a Gliese 581g. A figura seguinte apresenta uma resumo sobre o Sistema Estelar de Gliese 581.


Gliese 581d e Gliese 581g, dois dos planetas que orbitam a estrela Gliese 581, situam-se na zona habitável. Estes planetas eram considerados até agora fortes candidatos a conter vida. Mas os resultados do estudo, baseados na aplicação de modelos matemáticos, parecem indiciar que o efeito da força de maré gerada pela acção estrela Gliese 581 sobre estes planetas os torna inabitáveis.

Todas as estrelas exercem uma força gravitacional sobre os planetas que as orbitam. A acção desta força sobre um planeta gera neste uma força de maré, cujo efeito é tanto maior quanto mais perto um planeta se encontra.

Segundo o estudo apresentado pela Astronomy & Astrophysics, a força de maré a proximidade da estrela Gliese 581 aos dois planetas da zona habitável, Gliese 581d e Gliese 581g, gera uma força de maré de efeitos mortais.

A figura seguinte faz uma comparação entre o Sistema Planetário de Gliese 581 (em cima) e o Sistema Solar (em baixo). Todos os planetas conhecidos que orbitam em torno da estrela Gliese 581 situam-se a uma distância dessa estrela bem inferior à distância da Terra ao Sol (Crédito: National Science Foundation/Zina Deretsky).

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Uma das consequências da acção das forças de maré sobre exercida sobre Gliese 581d e Gliese 581g é que em sensivelmente 1 milhão de anos (um piscar de olhos em termos astronómicos) o eixo de rotação do planeta torna-se perpendicular à sua trajectória. A figura seguinte compara a inclinação do eixo de rotação (inclinação axial) de Mercúrio e da Terra, planetas do sistema solar.

Um planeta com um eixo de rotação perpendicular à sua trajectória não apresenta estações do ano. As temperaturas nos pólos são muito mais baixas e as temperaturas nos pólos são muito mais altas do que se o eixo de rotação fosse “inclinado”. A grande diferença de temperatura entre pólos e equador gera fortes ventos e grandes tempestades.

A força da maré também pode promover a sincronização entre o período de rotação e o período de translação. Ou seja o dia e o ano passam a ter a mesma duração. Isto já acontece na Lua: da superfície da Terra vemos sempre a mesma face da Lua, independentemente do dia do ano. Quando tal acontece apenas metade do planeta recebe luz directa da estrela. Em metade do planeta é sempre de dia (e as temperaturas são sempre muito altas) e na outra metade é sempre de noite (e as temperaturas são sempre muito baixas).

A acção da força da maré nos planetas Gliese 581d e Gliese 581g pode manifestar-se de uma terceira forma, porque a estrela Gliese 581 possui um planeta com uma órbita bem mais exterior. O planeta mais afastado desta estrela chama-se Gliese 581f.

A força da maré gerada pela estrela Gliese 581 deforma os planetas, tornando-os mais alongados. É possível que o planeta Gliese 581f contribua para que a deformação, e, como tal, a forma dos planetas mais interiores varie com o tempo.

A variação da forma dos planetas Gliese 581d e Gliese 581g provoca uma forte fricção entre as rochas que compõem a crosta. Esta fricção gera calor interno, no interior do planeta, chamado tidal heating (que em português pode ser traduzido como “aquecimento de maré”).O tidal heating pode gerar uma forte actividade vulcânica.

Notas:

(1) A força da maré não resulta apenas da força gravitacional exercida por uma estrela sobre o planeta que o orbita. Na verdade a expressão força de maré toma o seu nome do fenómeno das marés, que é provocado pela força das marés que resulta da interacção da Terra com a Lua. Neste caso a força de marés resulta da acção da força gravitacional da Lua sobre a Terra.

(2) O caso mais conhecido de tidal heating é Io, uma lua (satélite natural) de Júpiter. A deformação variável de Io é promovida por Europa, outra lua de Júpiter. A orbita de Io está em ressonância com a órbita de Europa (por cada “volta” de Europa em torno de Júpiter, Io faz duas “voltas”) e por isso tem uma forte actividade vulcânica.

Na figura em cima pode-se ver duas imagens de Io, a infravermelho (à esquerda) mostrando os locais com vulcões activos (pontos vermelhos no fundo azul) e a luz visível (à direita) mostrando um géiser (no centro à esquerda).Crédito:NASA.

Este site fornece informações sobre a actividade vulcânica em Io e este site (em inglês) explica o fenómeno de tidal heating.

Super Lua Cheia a 19 de Março

Ontem a Lua esteve 14% maior e 30% mais brilhante! Esta fotografia foi tirada perto das 19h 30m com uma máquina fotográfica "normal".

A não perder: Super Lua no sábado!

Este sábado vai acontecer um fenómeno astronómico pouco comum, que resulta de uma agradável coincidência. A fase de Lua Nova vai coincidir com o perigeu lunar, a distância mínima entre Terra e Lua. É uma “Super Lua Cheia”.

A figura seguinte foi adaptada do original em inglês, que pode ser encontrado aqui.

Têm aparecido propostas de que as super luas trazem consigo catástrofes. Têm sido responsabilizadas por tempestades, a entrada de vulcões em erupção e, claro, de terramotos (incluindo o último, a 11 de Março, na costa do Japão). Mas estas hipóteses não são teorias (científicas) porque não foram confirmadas.

É verdade que a Lua tem uma grande (e importante) influência sobre a Terra. As marés seguem os caprichos da Lua, porque a massa da Lua exerce uma força sobre as águas dos oceanos. As figuras seguintes foram tiradas num porto em New Brunswick, Canada, durante a maré alta (à esquerda) e durante a maré baixa (à direita).

Segundo este artigo da Ciência Hoje a Super Lua vai provocar o aumento em 5% da força gravitacional entre a Lua e a Terra. Mas embora a Lua também exerça força sobre as placas tectónicas e sobre o magma em que as placas “flutuam”, este aumento não é suficiente para gerar tempestades ou terramotos.

Na noite de sábado poderemos dormir descansados!

Nota: Este site do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto apresenta informações sobre a Super Lua de sábado de uma forma simples e clara.

(Crédito: NASA)

Centro de Vulcanologia e Avaliação de Riscos Geológicos

Encontram-se sites muito interessantes quando se pesquisa para o texto de um post.

O site do Centro de Vulcanologia e Avaliação de Riscos Geológicos (da Universidade dos Açores) foi uma boa surpresa. Este site fornece (dá) informações actualizadas sobre a actividade sísmica registada nos Açores, como revela a figura seguinte (Crédito: NASA/CVARG).

Os círculos indicam a localização, data (de vermelho, 0 – 5 dias, a amarelo, + de 10 dias) e magnitude (diâmetro, de 2 a 6) dos últimos sismos (terramotos) registados nos Açores. A tabela em baixo à esquerda apresenta informação mais pormenorizada. Os comandos à direita permitem ampliar ou diminuir zonas escolhidas do mapa.

Também fornece informação relativa a actividade vulcânica e notícias. E tem muito para explorar!

O terramoto do Japão em números

Magnitude: 9,0 (segundo a U.S. Geological Survey)

Velocidade a que a placa do Pacífico se desloca contra a ilha do Japão: 8,9 cm por ano.

Tamanho da ruptura ao longo da linha entre a placa do Pacífico e a placa norte-americana: 290 km de comprimento, 80 km de largura.

Tamanho (aproximado) da Ilha de Honshu (Japão): 1 300 km.

Tempo que passou desde que um terramoto desta magnitude atingiu a placa onde se situa o Japão: 1 200 anos.

Duração das oscilações fortes sentidas no Japão devido ao terramoto: 3 a 5 minutos.

Distância máxima do epicentro a que foi sentido o terramoto (segundo o referido por visitantes do site da USGS): sensivelmente 2 000 km.

Deslocamento estimado da Ilha de Honshu depois do terramoto: 2,4 m.

Variação da duração de um dia causado pela redistribuição da massa da Terra: 1,8 microsegundos.

Variação sazonal normal da duração de um dia: 1,000 microsegundos.

Profundidade da localização do epicentro do terramoto do Japão: 24,4 km.

Intervalo de profundidade a que pode ocorrer o epicentro de um terramoto: 0 a 700 km.

Velocidade máxima de um tsunami sob o oceano: Sensivelmente 800 km/h.

Velocidade média de cruzeiro de um avião: 800 km/h.

Intervalo de tempo médio entre o aviso recebido pelos habitantes de Sendai antes da chegada do tsunami: 8 a 10 minutos.

Número confirmado de terramotos premonitórios (terramotos que precedem um grande terramoto) do terramoto do Japão: 4.

Magnitude dos terramotos premonitórios confirmados: 6,0; 6,1; 6,1 e 7,2.

Número confirmado de réplicas (terramotos que precedem um grande terramoto) até 14 de Março: 401.

Esta figura é um mapa da Ilha de Honshu (Japão), indicando o nível de oscilações e a severidade dos estragos em diferentes localidades, representadas por círculos. O diâmetro dos círculos indica o número de habitantes estimado para a localidade. A cor dos círculos indica o nível de oscilações e a severidade dos estragos, desde azul (nenhum) até vermelho (extremo). Crédito: USGS.

Adaptado deste artigo da Scientific American, escrito por Francie Diep.

Tsunami: pequeno resumo!

Um tsunami (maremoto) é provocado por um terramoto que ocorre no fundo do Oceano. A superfície da Terra é constituída por grandes placas de rocha, que se movem sobre um manto de rocha líquida. A figura seguinte apresenta as placas tectónicas existentes na Terra (Crédito: Wikipedia).

Quando duas placas se encontram e chocam entre si, a placa mais densa passa a mergulhar sobre a placa menos densa, num movimento muito lento para nos apercebemos dele (Crédito: Wikipedia).

As placas movem-se com uma velocidade tão baixa porque à medida que as duas placas roçam uma na outra são geradas forças de atrito entre elas, o que correspondem ao acumular de (muita) energia entre as placas. Esta situação pode manter-se por muito tempo (Crédito: Wikipedia).

A tensão gerada pelas forças de atrito actua sobre as duas placas em contacto como uma força sobre uma mola, até ao seu limite. De repente, atingido o limite, as duas placas “libertam-se”, a placa mais densa passa a mover-se para baixo com maior velocidade e a placa menos densa sobe (bastante). Tudo isto ocorre em poucos minutos.

Quando acontece no fundo do Oceano, o movimento repentino das duas placas cria um movimento de uma grande quantidade (volume) de água por cima da zona afectada, e está criado o tsunami (Crédito: Wikipedia).

Em geral, quanto mais tempo se for “acumulando energia entre as placas” maior o seu movimento quando se “libertam”, logo maior o volume de água, pior o tsunami. A energia “libertada” num terramoto propaga-se em todas as direcções sob a forma de ondas sísmicas.

As ondas de um tsunami propagam-se (movimentam-se) com uma velocidade muito superior à das ondas normais, que apenas movidas (impulsionadas) pelo vento. Isto acontece porque num tsunami a velocidade das ondas depende da profundidade da água. Quanto maior a profundidade maior a velocidade da onda.

Numa zona do Oceano com 5 000 m de profundidade a velocidade uma onda de tsunami pode atingir os 220 metros por segundo (m/s). Mas a profundidade de um oceano diminui rapidamente á medida que atinge o limite da placa continental (zona do oceano de baixa profundidade situada ao longo da costa). Em zonas do Oceano com 500 m de profundidade a velocidade uma onda de tsunami pode atingir os 70 m/s (Crédito: Wikipedia).

A medida que uma onda de tsunami se aproxima da costa a sua velocidade diminui. A parte da frente da onda move-se mais lentamente do que a parte de trás. Isto provoca o acumular de água na onda, e o aumento da altura da onda à medida que se aproxima da costa. As ondas geradas por tsunamis podem atingir 10 a 20 m de altura quando atingem a costa.

A onda de tsunami atinge a cidade de Iwanuma, Japão, a 11 de Março (Crédito fotográfico: NY Daily News).

Embora à medida que a onda atinge a costa o seu comprimento (chamado comprimento de onda) diminua, é ainda assim suficientemente grande para que o nível do mar se mantenha elevado durante longos períodos de tempo. Desta forma as ondas do tsunami podem atingir zonas interiores muito afastadas da costa (mais de 5,0 quilómetros (km) para o interior, como aconteceu no terramoto do Japão, a 11 de Março).

Figura de um barco arrastado pelo tsunami que ocorreu no Japão a11 de Março (Kesennuma, Japão) (Crédito fotográfico: NY Daily News).

Adaptado de uma entrevista com o geólogo Greg Valentine para a revista Scientific American.

Notas:

(1) Um terramoto também pode ser provocado pelo deslizamento horizontal entre duas placas (chamada falha deslizante). Neste caso não existe uma subida repentina de uma das placas e a probabilidade de se formar um tsunami é muito menor. A figura seguinte é de uma falha deslizante (Crédito: K. A. Lemke/uwsp.edu)

(2) A placa por debaixo do Oceano Pacífico está permanentemente a mergulhar para baixo do da placa asiática, onde se encontra o Japão. A zona superior da placa do Oceano Pacífico (com uma altura de 50-100 km) está a mover-se para o noroeste, a uma velocidade de alguns centímetros por ano. Como a placa asiática é menos densa e mais leve quando as duas placas se encontram, a placa do Oceano Pacífico desce sobre a placa asiática.

A onda de tsunami atinge a cidade de Natori, Japão, a 11 de Março (Crédito fotográfico: NY Daily News).

NOAA apresenta previsões do tsunami provocado pelo terramoto no Japão

A figura seguinte representa as previsões de investigadores da NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) para a altura máxima das ondas do tsunami provocado pelo terramoto que aconteceu no Japão a 11 de Março. Esta previsão baseia-se em dados recolhidos por bóias espalhadas pelo Oceano Pacífico.

(legenda da figura: wave height = altura da onda)

A figura seguinte mostra a profundidade do Oceano Pacífico. Uma comparação com a primeira figura permite verificar que quanto maior a profundidade do Oceano menor o tamanho das ondas.

Quando as ondas atravessam a profunda Bacia do Pacífico a sua altura diminui. Mas quando se aproximam da costa a altura das ondas volta a subir. No entanto, à medida que o tsunami atravessa o Oceano vai “perdendo” energia (transferida para o oceano e o que o rodeia). Assim, embora ao chegar às costas do Havai, da América do Sul, da América Central e da América do Norte a altura das ondas aumenta, embora não atinja os 4,0 m registados na costa do Japão.

Segundo o mapa estão previstas ondas de 30 a 70 centímetros para a Nova Zelândia, as ilhas do Pacífico Sul, o Havai e a costa oeste da América do Norte. A Europa é poupada.

A figura seguinte representa a chegada do tsunami de Sumatra à costa da Tailândia. Este tsunami resultou de um terramoto ocorrido a 6 de Abril de 2010. (Crédito fotográfico: Anders Grawin/NOAA).

(Adaptado deste artigo da Scientific American)

Nota: Este artigo foi revisto a 15 de Março de 2011.