terça-feira, 17 de novembro de 2009

A nossa água investigada pelo INPE


A escola mais numerosa de planetólogos acredita que a maior parte da água chegou
aqui com asteróides formados além da linha do gelo. O ponto positivo dessa
teoria é que a razão D/H dos asteróides é bem parecida com a da nossa água. O
número de impactos de asteróides com a Terra, porém, precisaria ter sido tão grande
que é improvável.
Outros defendem que os grãos de poeira do disco antes da linha do gelo fundiram-se e originaram a Terra. Uma nova pesquisa lança uma nova teoria para o surgimento do líquido na Terra, unificando modelos diferentes.

Ao assumir que as duas teorias podem estar em parte correctas, Karla Torres conseguiu explicar no seu doutoramento no INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)não só a quantidade de água na Terra (o que outros modelos já explicavam), mas também obteve o que parece a melhor explicação até agora para o valor da razão D/H dos oceanos. O astrónomo Othon Winter, da Unesp de Guaratinguetá, que orientou a tese defendida em 2008, apresentou os resultados na Assembleia Geral da União Astronómica Internacional, que aconteceu entre 3 e 14 de agosto, no Rio de
Janeiro. O trabalho foi submetido à revista Monthly Notices of the Royal Astronomical
Society (MNRAS).

Astrobiologia
Karla Torres especialista em Astrobiologia – disciplina que procura entender a origem da vida na Terra e onde no Universo será possível encontrar
vida extraterrestre. Descobriu um ponto de partida nos trabalhos do astrobiólogo irlando-americano Sean Raymond, da Universidade do Colorado (EUA). Ele investiga como a mecânica celeste produz as condições para que ao redor de uma estrela se formem planetas rochosos com água líquida na superfície – condição para que haja vida
como a conhecemos. Ele simulou em computador a dinâmica dos últimos estágios
da formação de um sistema planetário baseado no que sabemos sobre a origem
do Sistema Solar.

A chave parece estar no último estágio, quando os gigantes gasosos Júpiter e Saturno
já existiam, mais ou menos em suas posições actuais. Naquela época o cinturão de asteróides próximo a Júpiter tinha muito mais corpos do que tem hoje, mais de cem
mil milhões deles. Onde hoje estão Mercúrio, Vénus, Terra e Marte, vagavam centenas
de embriões planetários, ou protoplanetas, sendo os menores do tamanho da Lua
(um centésimo da Terra) e os maiores, de Marte (um décimo da Terra).
Tanto Raymond quanto Karla estudaram essa última etapa da formação dos planetas
rochosos, criando no computador um modelo simplificado desse cenário. Mas
enquanto ele assumia que apenas os asteróides além da linha do gelo possuem
água, a cientista considerou que os embriões planetários também já a possuíam.

quarta-feira, 11 de novembro de 2009

O Deutério


A abundância natural do deutério na natureza é muito pequena embora ela tenha importante significado cosmológico.

O deutério participa facilmente em reacções nucleares. Como resultado nenhum deutério poderia ter permanecido nas estrelas. Qualquer deutério que existisse no interior das estrelas teria sido "queimado". Por conseguinte é impossível
para a teoria da nucleossintese estrelar explicar porque há algum deutério na natureza uma vez que sua abundância é sempre tão pequena.

Na água do mar a razão numérica entre o hidrogénio e o deutério é 6600 para 1 que é muito diferente da razão na crosta da Terra.

Para o Sistema Solar as descobertas feitas durante a série de voos tripulados Apollo são importantes. O pouso lunar da Apollo trouxe de volta uma folha de alumínio com iões do vento solar capturados na Lua. A partir do hélio-3 (3He) capturado podemos estimar a abundância do deutério. De acordo com estudos recentes a maior parte do deutério na nebulosa solar primitiva se tornou 3He. A razão hidrogénio/deutério da formação do Sistema Solar obtida desse modo é 40000/1. Também o resultado desta observação de Júpiter é 48000/1.

O deutério no gás intergaláctico pode ser medido por métodos de radioastronomia pois ele tem uma linha espectral característica comum comprimento de onda de 92 centímetros. Essa linha foi de fato observada em 1972 na direcção do centro da nossa galáxia e a razão estimada então entre 3000/1 e 50000/1.

A medição mais precisa foi feita nos anos recentes pelo satélite Copernicus. Este satélite pode observar linhas espectrais na parte ultravioleta do espectro. Em particular usando linhas ultravioleta podemos distinguir entre cianeto de hidrogénio e cianeto de deutério, os dois diferem somente na substituição de um átomo de hidrogênio por um átomo de deutério. A razão medida deste modo está entre 5000/1 e 500000/1.

domingo, 1 de novembro de 2009

A origem da "nossa" àgua


A História de como a Terra ganhou a água de seus oceanos é um mistério. Embora 70% de sua superfície seja coberta pelos oceanos, a região do Sistema Solar onde o planeta se formou e se encontra é um deserto no espaço. Pesquisadores que investigam o assunto divergem. De um lado, a maioria propõe que a água veio de asteróides;
de outro, que as rochas que formaram o planeta já tinham água em sua composição.

A estrela e seus planetas surgiram do material de uma nuvem interestelar de gás
e poeira há mais de 4,5 biliões de anos.

Depois que o Sol nasceu, o que restou da nuvem formou um disco em seu entorno, que é
de onde surgiram os planetas e sua água.

Na faixa do disco entre o Sol até uma distância de 2,5 UA (unidade astronómica
– uma UA tem 150 milhões de quilómetros ,que é a distância da Terra ao Sol),
a água permaneceu na forma de vapor, que tendia a escapar para a parte mais
externa do disco. A partir desse ponto, a temperatura já era baixa o suficiente para
a água condensar em cristais de gelo.

Essa fronteira é conhecida como a linha do gelo. Enquanto a proporção de rocha
para água na Terra é de 0,02%, os corpos que se formaram além de 2,5 UA possuem
mais água em sua composição, como os cometas, que são feitos de 80% de gelo.

Daí supunha-se que a água teria vindo dos cometas que caíram aqui. Isso mudou
no final da década de 1990, quando astrónomos observaram que a composição da água dos cometas não correspondia com a da Terra. Essa comparação é feita com a chamada
“água pesada”, que leva esse nome porque é composta por um tipo de hidrogénio
mais “gorducho” que o tradicional.

Conhecido como deutério (D),tem no seu núcleo um protão e um neutrão, enquanto
o hidrogénio (H) só tem um protão.

Astrónomos descobriram que a proporção entre água pesada e normal (razão D/H)dos cometas era diferente da terrestre. Assim, poderiam ter contribuído no
máximo com 10% de nossa água.

A razão D/H indica onde no Sistema Solar a água se formou. Observações sugerem
que quanto mais distante do Sol, mais deutério a água tem. A água dos cometas
tem uma razão D/H duas vezes maior que a terrestre, que é de 149 átomos de deutério
para um milhão de átomos de hidrogénio normais. A proporção daqui, no entanto,
parece ser grande demais para a distância de 1UA, o que sugere que nossa água
seja uma mistura de águas formadas em diferentes regiões do Sistema Solar. De
onde reside a questão.