A Lua está encolhendo…

A revista Science publicou esta semana um estudo de fotografias tiradas pela sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) que conclui que o diâmetro da Lua terá encolhido perto de 180 m (o comprimento de dois campos de futebol pequeninos). O estudo foi desenvolvido por uma equipa que conjuga investigadores de várias instituições norte-americanas e uma alemã.

O artigo baseia-se nas imagens de formações geológicas chamadas escarpas lobuladas por apresentarem a forma de um lóbulo. As escarpas lobuladas foram detectadas pela primeira vez na Lua pelas missões Apolo realizadas na década de 1970. As imagens recolhidas até agora pela LRO revelam que as escarpas lobuladas estão presentes em toda a superfície lunar.


As escarpas lobuladas são uma consequência directa de actividade tectónica resultante do arrefecimento da Lua, um processo que os cientistas pensavam ter terminado à muito tempo atrás. Durante o arrefecimento da Lua o seu volume diminuiu levando à formação de falhas inversas, formações geológicas em que uma secção da crosta é forçada a levantar-se sobre outra, formando-se uma escarpa lobular (ver figura à esquerda). Crédito: Universidade do Estado de Arizona.

As escarpas lobulares têm uma forma semicircular ou lobular, dai o nome. Podem ter vários km de comprimento mas a sua altura não ultrapassa os 300 m, não sendo por isso detectáveis utilizando os meios disponíveis até agora.

A imagem em cima revela uma escarpa lobulada contendo várias pequenas crateras. Algumas destas crateras foram deformadas pela escarpas, como se pode ver de forma mais detalhada no pormenor em cima à esquerda. Crédito: NASA/Goddard/Universidade do Estado de Arizona/Smithsonian.

As crateras deformadas revelam que as escarpas se formaram após a formação da cratera. Mas as crateras de pequena dimensão têm em média uma “vida curta”, desaparecendo sob crateras maiores formadas pelo impacto de meteoritos maiores. Assim as escarpas serão ainda mais recentes que as crateras deformadas.

Esta conclusão é reforçada pelo facto de não se terem encontrado crateras de grandes dimensões nas escarpas fotografadas até agora e porque estas escarpas não apresentam sinais significativos de erosão.

Os autores do artigo concluíram que as escarpas lobuladas agora observadas não terão mais de 1 bilião de anos (a Lua tem pouco mais de 4 biliões de anos), podendo se ter formado à menos de 100 milhares de anos. Ao contrário do que se pensava, o processo de arrefecimento da Lua poderá ainda estar em curso e a Lua poderá encolher mais um bocadinho. John Keller, um dos autores do artigo da Science, considera que “[o conhecimento] das características geológicas da Lua [é] uma ferramenta poderosa para a compensação da história da Lua e do sistema solar”. Keller é responsável pelo projecto do LRO no Goddard Space Fight Center da NASA.

Os artigos (em inglês) da NASA, de onde foram recolhidas as figuras apresentadas neste poste, e da National Geographic apresentam informação extra interessante.

P.S.: (1) A Lua não é o único astro do sistema solar onde foram encontradas escarpas lobuladas. Estas também foram detectadas em Mercúrio, Marte e também na Terra.

P.S.: (2) O Lunar Reconnaissance Orbiter foi lançado a 18 de Junho de 2009 e entrou em orbita em torno da Lua a 23 de Junho. Depois de mapear de forma cuidada a Lua o LRO irá para Marte.

Nota: Os artigos em português que consultei referem que a Lua “encolheu” apenas 100 m. No entanto no artigo original publicado pela NASA Thomas Watters refere ”Baseado no tamanho das escarpas, estimamos que a distância entre o centro da Lua e a sua superfície encolheu perto de 300 pés (~180 m)” [no original, "Based on the size of the scarps, we estimate the distance between the moon's center and its surface shrank by about 300 feet"].

Um ciclo solar mais longo

Um estudo publicado pela revista Geophysical Research Letters por um grupo de investigadores do National Center for Atmospheric Research (NCAR) apresenta uma explicação para a duração anormalmente longa do último ciclo solar. Segundo este estudo, é consequência de, neste ciclo, as correntes de convecção internas do Sol se terem estendido desde o equador até aos pólos e não do equador até a uma latitude de 60º, como aconteceu nos dois ciclos anteriores.

Tal como na Terra, formam-se correntes de convecção no interior do Sol. Estas correntes transportam o plasma sob a superfície solar do equador na direcção dos pólos, e depois de volta ao equador numa zona mais interior do Sol, gerando e mantendo um fluxo magnético nesta região.

O esquema em cima apresenta as duas situações possíveis. No decorrer de um ciclo solar normal (à esquerda) estabelecem-se duas correntes, uma entre o equador e uma latitude de 60 º e outra dessa latitude até aos pólos. Segundo o estudo agora publicado estabeleceu-se apenas uma corrente entre o equador e os pólos no decorrer do último ciclo solar (à direita). Esquema cedido por UCAR.

Sabe-se actualmente que as correntes de convecção no interior do Sol estão directamente relacionadas com o ciclo solar. Cada ciclo solar dura em média 11 anos. Inicia-se com um aumento do número de manchas solares até ser atingido um pico, chamado máximo solar. Segue-se um decréscimo do número de manchas solares até ser atingido um mínimo (mínimo solar), altura em que termina um ciclo e se inicia outro.

Em cima encontra-se uma fotografia do Sol. Cada “ponto preto” é uma mancha solar. As maiores destas manchas têm um diâmetro próximo de “20 Terras”. (Crédito: ESA/NASA).

O último ciclo solar completo, que terá terminado em 2009, teve uma duração de perto de 12 anos. Esta duração “extra” tinha sido prevista utilizando um modelo gerado em computador chamado Predictive Flux-transport Dynamo Model criado por elementos da NCAR. Este modelo tem em consideração vários factores que poderão influenciar a duração de um ciclo solar, tendo sido utilizado no novo estudo para demonstrar a influencia da distância a percorrer pelo plasma na corrente de convecção no interior do Sol na duração de um ciclo solar.


P.S.: Muitos investigadores que estudam o Sol consideram que poder determinar a duração e outras características de um futuro ciclo solar poderá tornar mais fácil prever, com até duas décadas de avanço, os períodos de maior actividade solar. Este facto é muito importante porque, próximos de manchas solares, ocorre outro fenómeno muito importante, denominado flares.

Fotografia de um flare tirada pela sonda SOHO a 4 de Novembro de 2003 revela (em cor falsa) os fluxos de gás quente na superfície do Sol. A zona branca brilhante à direita é um flare. (Crédito: ESA/NASA)

Os flares são grandes explosões, que podem durar entre minutos a horas, em que ocorre a libertação de radiação muito energética e também de partículas com carga (protões, electrões, iões de hélio) do interior do Sol, o chamado vento solar. O vento solar cria variações na magnetosfera terrestre (é responsável pela ocorrência de auroras boreal). No período de máximo solar de um ciclo solar os flares podem ser muito intensos e o vento solar resultante pode criar problemas muito graves a nível das comunicações terrestres. Pode até tornar (todos) os satélites inoperacionais.

Esquema representando o Sol (à esquerda) e a Terra (à direita). As manchas laranjas representam o vento solar e as linhas azuis correspondem à magnetosfera terrestre. Esquema feito por Steele Hill (NASA) para a SOHO.

Como construir uma bicicleta de bambu.

(artigo original no site da Universidade de Bóston)

A Universidade de Bóston apresentou recentemente no seu site um projecto diferente, realizado por Michael Mann, um aluno de doutoramento do seu Departamento de Geografia e Meio-Ambiente. Uma bicicleta com um quadro todo feito em bambu.

No vídeo que acompanha o artigo de Leslie Friday, Mann refere que, mais do que construir uma alternativa ecológica, o importante é chamar a atenção para a relevante questão da Sustentabilidade, e as diferentes acções que cada pessoa pode fazer para contribuir para a manutenção do meio-ambiente e a diminuição de desperdício.




Contribuindo ou não para o debate sobre a Sustentabilidade, a bicicleta ficou bonita e, segundo o dono, funcional. Apenas o quadro é feito de material reciclado, várias canas de bambo unidas com fios de cânhamo e cola epoxy (ver fotografia à esquerda). O material utilizado na construção da bicicleta terá custado 800 dólares (americanos).

A parte mais difícil da construção foi o alinhamento das canas de bambo que constituem o quadro. Mann teve de construir uma armação em PVC. A parte mais morosa (e poeirenta) foi lixar todas as canas de bambu. Mann referiu que, não fosse a sua lixadeira mecânica, “teria de lixar [canas] até aos 90 [anos]”.

Uma pesquisa breve no Google comprova que esta não é a primeira bicicleta feita com bambu, ou outros materiais recicláveis… mas é bem janota!

O construtor da bicicleta tem o seu próprio blog, Building a bamboo bike (http://bamboobike.wordpress.com/)

Créditos fotográficos (e vídeo): Robin Berghaus.

Terraços fresquinhos

Um estudo feito por investigadores do Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley e da NASA revela que a utilização de materiais mais claros em coberturas de edifícios e pavimentos diminui a energia emitida para o exterior como calor, reduzindo a temperatura média ambiente. Os resultados foram publicados na revista Environmental Research Letters.

Segundo este estudo a utilização de cores claras em edifícios e pavimentos de cidades do hemisfério norte com mais de 1 milhão de habitantes poderá corresponder a uma diminuição de emissão de CO2 (dióxido de carbono) em 57 biliões de toneladas métricas.

A figura em cima apresenta duas fotografias do mesmo local, em luz visível (canto superior esquerdo) e em infravermelho. Comparando-se as duas confirma-se que o pavimento escuro da estrada tem uma temperatura superior do que o pavimento mais claro. (Credito fotográfico: ASU National Center of Excellence for SMART Innovations)

A utilização de cores claras aumenta o albedo (capacidade de reflexão) de uma superfície, como é o caso de telhados, terraços, paredes e pavimentos. Uma superfície branca tem o valor máximo de albedo, 1,0 porque reflecte toda a luz. Uma superfície preta absorve toda a luz e tem um albedo nulo. Quanto maior o valor de albedo de uma superfície, menor a capacidade de retenção de energia como calor pela superfície, ou seja, menor a temperatura junto à superfície.

A superfície de um telhado preto (à esquerda) aquece até 43 ºC acima da temperatura do ar, enquanto a superfície de um telhado branco (à direita) aquece apenas 7 ºC. Além disso, com um telhado preto, existe um maior fluxo de calor, tanto para a atmosfera como para o interior dos edifício (o comprimento da seta é proporcional ao fluxo de calor).

Em média as cidades norte-americanas apresentam albedos que variam entre 0,09 e 0,27. O estudo publicado pela Environmental Research Letters revela que um aumento médio de albedo de 0,003 provoca uma diminuição de 0,008 ºC da superfície. O estudo foi feito recorrendo a um modelo gerado por computador da NASA, chamado Catchment Land Surface Model. Este modelo tem em consideração a topografia, temperatura média e formação de nuvens.

O aumento de albedo das superfícies de uma grande cidade também reduz o efeito de ilha de calor urbano. As cidades, principalmente as mais populosas e que ocupam grandes áreas, apresentam uma temperatura média superior à temperatura média de áreas não urbanas em seu redor. O calor emitido pelas cidades para a atmosfera devido a este efeito pode ficar sequestrado nas nuvens mais próximas (o vapor de água, principal constituinte das nuvens, tem um elevado efeito de estufa).

A diminuição da temperatura de uma superfície como um telhado ou terraço de um edifício leva também a uma menor temperatura média no seu interior. Assim edifícios com superfícies exteriores claras não vão depender tanto do funcionamento de aparelhos de ar condicionado. Desta forma as superfícies claras de edifícios contribuem directamente para a diminuição de emissão de dióxido de carbono.

Sites consultados:

http://newscenter.lbl.gov/news-releases/2010/07/19/cool-roofs-offset-carbon-dioxide-emissions/
http://www.infopedia.pt/$albedo

Na internet é também possível encontrar estudos sobre as ilhas de calor urbano em Lisboa, como este, de onde foi retirado o gráfico em baixo, que apresenta as variações em relação à temperatura média de Lisboa obtidos em noites com vento moderado de norte (a velocidade e direcção do vento é um factor muito importante neste caso). A mancha azul no centro à esquerda corresponde ao Parque de Monsanto, demonstrando a importância de manchas verdes para a diminuição da temperatura média da cidade.

Parabéns Espanha, campeã mundial de futebol 2010 !

A Google comemora o fim do África do Sul 2010, Campeonato Mundial do Futebol com um logo comemorativo. O jogo e o Campeonato já terminaram e a equipa espanhola é, pela primeira vez, Campeã Mundial de Futebol.

Parabéns!

Hoje é dia de eclipse solar total !!!

Hoje o Pacífico Sul vai assistir a um eclipse solar, que será total numa faixa reduzida, que passa pela ilha de Mangaia, (arquipélago das Ilhas de Cook), por ilhas do Taiti, ilha da Páscoa, terminando no continente Sul-americano, perto dos Andes, na zona de fronteira entre a Argentina e o Chile.

O eclipse tem início previsto às 18h15 (TMG) - 19h15 em Portugal Continental - sobre o Pacífico Sul, sendo visível em Mangaia 6 minutos depois. No Taiti o eclipse terá início às 18h 28 (TMG) e na ilha da Páscoa às 20 h 11 (TMG). O eclipse chega às costas do Chile às 20h 49 (TMG).

É na ilha da Páscoa, onde o eclipse terá uma duração de cerca de 4 min e 41 s, que se concentra o maior número de observadores. Segundo o Diário de Notícias, só hoje são esperados 4 aviões nesta ilha, transportando mais de 1000 passageiros. A ilha possui cerca de 4000 habitantes.

A figura em cima regista os preparativos do fotógrafo francês Stephane Guisard para registar o eclipse solar na Ilha da Páscoa (fonte: Martin Bernetti /AFP).

Mais informações sobre o eclipse de hoje no blogue, aqui.

Ficam aqui dois excertos (adaptados) de um artigo do Correio Braziliense, do qual foi retirado a figura em cima.

"Os eclipses totais ocorrem quando a Lua se coloca entre a Terra e o Sol, com os três astros perfeitamente alinhados. O Sol é aproximadamente 400 vezes maior que a Lua, mas como a Lua está bem mais próxima da Terra, consegue encobrir totalmente o Sol em alguns locais, projectando a sua sombra sobre a superfície terrestre.

Os eclipses são considerados uma oportunidade importante para os astrónomos observarem a coroa solar, a camada mais externa do Sol. Se o tempo estiver bom, sem nuvens, talvez seja possível observar o brilho da coroa da estrela e os jactos de gases incandescentes projectados a centenas de quilómetros da superfície do sol. O próximo eclipse total ocorrerá a 13 de Novembro de 2012."

Alguns jornais e agências de notícias que referem o eclipse de hoje:
Agence France-Presse (aqui e aqui);
Diário de Notícias;
Jornal de Notícias;

Correio Braziliense (Brasil);
O Estadão (Brasil);
G1 – Globo (Brasil).


Nota: TMG – Tempo Médio de Greenwich, o semimeridiano que passa pelo Observatório de Greenwich (Inglaterra) e que serve de referência para os fusos horários. Actualmente a Terra encontra-se dividida em 24 fusos horários, com 15 º cada. Quando se avança para este do semimeridiano de Greenwich “soma-se horas” em relação à hora TMG. Quando se avança para oeste do semimeridiano de Greenwich “subtrai-se horas” em relação à hora TMG. Para se saber a hora em Portugal Continental basta somar + 1 hora à hora TMG. Em baixo está uma fotografia do Observatório de Greenwich (fonte: wikipédia)

Os mais improváveis maus-da-fita!

Um estudo realizado por investigadores no Canada numa pequena ilha do Árctico revela que mesmo ambientes terrestres muito afastados de zonas industriais podem ser contaminados com metais pesados. Estes não são trazidos pelas correntes marítimas ou pelos ventos, mas sim pelas aves que nidificam na ilha.

O estudo revela que o tipo de contaminantes das lagoas da Ilha de Tern (literalmente “Ilha das Andorinhas-do-Mar”) depende das espécies de aves que nidificam à sua volta. Existem pelo menos duas lagoas na ilha. A maior é chamada Lagoa dos Eider ou “Eider Pond”, porque à sua volta se estabeleceu uma colónia de êider-grandes, uma espécie de pato marítimo que habita no Árctico.

A figura seguinte apresenta um casal de êider-grandes. A fêmea tem uma plumagem acastanhada e o macho de plumagem branca e preta.

A outra lagoa é chamada “Lagoa das Andorinhas-do-Mar” ou “Tern Pound” porque é o local de nidificação destas aves na ilha. A figura seguinte apresenta um casal de andorinhas-do mar.

Segundo o estudo realizado pela equipa liderada por Neal Michelutti o tipo de contaminantes encontrados em cada uma das lagoas difere bastante, embora as lagoas estejam próximas e como tal estejam sujeitas às mesmas condições geológicas e meteorológicas. As variações devem-se exclusivamente a factores biológicos.

O estudo revelou que o tipo e quantidades de metais pesados presentes nos sedimentos de cada uma das lagoas estão directamente direccionados com o tipo de alimentação praticada por cada espécie de aves.

A “Eider Poud” (ver fotografia seguinte) contém uma elevada concentração de chumbo, alumínio e manganês, metais existentes em grande concentração nos moluscos, o alimento de base dos êider-grandes.

A “Tern Poud” (ver fotografia seguinte) contém uma elevada concentração de mercúrio e cádmio, metais existentes em grande concentração nos pequenos peixes que servem de alimento de base das andorinhas-do-mar.

A ingestão de metais pesados como o chumbo, o cádmio e o mercúrio, mesmo que em quantidades muito, muito reduzidas, pode provocar graves problemas de saúde. Em geral os metais pesados são subprodutos (resíduos descartados) de processos industriais e muitas vezes são directamente libertados para o meio ambiente, sem tratamento prévio. Por este motivo a quantidade dos metais pesados em zonas industriais, nos rios e mesmo no mar têm aumentado consideravelmente.

Um dos problemas mais graves dos metais pesados resulta do processo de bioacumulação. Qualquer substância, tóxica ou não, pode ser assimilada pelos seres vivos de diferentes formas, como por exemplo inalação (pelas vias respiratórias) ingestão (vias digestivas) e o contacto directo com a pele Quando a taxa de eliminação de uma substância pelo organismo é inferior à sua taxa de assimilação essa substância acumula-se no organismo, ou seja ocorre a sua bioacumulação.

Os seres vivos podem eliminar uma substância excretando-a directamente ou transformando-a noutra substância (que por sua vez é excretada). Um meio de excreção pouco conhecido nos mamíferos é o suor. O problema dos metais pesados é que muitos organismos não têm formas naturais de promover a sua excreção. E os metais pesados são muito tóxicos, criando alterações graves no funcionamento das células.

Nota: Segundo a Infopédia a palavra edredão (coberta acolchoada para a cama, cheia de penas, sumaúma, algodão ou lã) tem origem numa palavra islandesa aedardun, que quer dizer «penugem do êider».

Fotografia de uma êider-grande fêmea no ninho.

Fotos de Mark Mallory (aves) e John Smol (lagoas) que se pode encontrar site da PEARL (Paleoecological Environmental Assessment and Research Laboratory), Universidade de Queens.

Sites consultados:
- http://www.sciencedaily.com/releases/2010/05/100525133224.htm
- http://www.pnas.org/content/107/23/10543 - abstract do artigo da PNAS.