Cientistas encontram uma bactéria desconhecida na ISS

Cientistas encontram uma bactéria desconhecida vivendo no exterior da Estação Espacial Internacional. 

Cientistas da Estação Espacial Internacional (International Space Station) acabaram de encontrar uma bactéria desconhecida vivendo nas paredes externas do laboratório em órbita.
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A descoberta ocorreu ao analisar pequenos cotonetes de algodão com os quais os astronautas pegam amostras das paredes da estação para monitorar sua condição. O organismo, que ainda não foi identificado e nem catalogado, estava em uma área sombreada, perto de onde se acumulam os resíduos de combustível dos módulos que chegam a ISS e a ajudam a recuperar sua órbita. O veterano astronauta russo, Anton Shkaplerov, explicou à agência TASS que as bactérias estão sendo estudadas agora mesmo na ISS e que não parecem representar nenhum risco para a saúde humana. A pergunta óbvia depois de ler a notícia é a seguinte: estamos falando de um organismo extraterrestre? A resposta mais provável é não! É verdade que a espécie ainda não foi identificada e que ninguém sabe como ela chegou até lá, mas é mais provável que seja um organismo de origem terrestre. Na verdade, não é a primeira vez que isso acontece. Os astronautas russos estudam as manchas das paredes da estação desde 2010. Nos últimos seis anos, apareceu de tudo. As descobertas mais raras chegam do plâncton até um micróbio particularmente raro que vive no solo de Madagascar.

Como essas criaturas chegaram à ISS e como é possível que elas sobrevivam ao vácuo do espaço? Não há resposta para nenhuma das duas perguntas. A ciência só tem hipóteses para explicar como essas bactérias chegam no espaço. É bem provável que elas chegam a partir das próprias naves humanas, embora exista também a possibilidade de chegarem diretamente graças as correntes de ar capazes de alcançar as camadas mais altas da atmosfera. Outra hipótese é de que sejam microrganismos daqueles que vivem dentro da própria estação (a ISS não seria tão estéril quanto se pensava) e que, de alguma forma, conseguiram ir para o exterior e estabelecer colônias. Claro, não está descartado que seja um organismo extraterrestre, mas as possibilidades são pequenas. O problema mais relevante é descobrir quais mudanças físicas e metabólicas essas bactérias experimentam para se adaptar ao espaço. Os dados serão cruciais não só para melhorar nossas possibilidades em viagens espaciais, mas também para minimizar o impacto de infecções em órbita durante essas viagens.

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Marte: Como produzir oxigênio e combustível para a volta

O experimento MOXIE, que irá a Marte a bordo do robô da missão Mars 2020, é mais complexo e mais pesado do que a ideia dos pesquisadores portugueses.[Imagem: NASA]

Salvação da missão

A ideia de ir a Marte antes de colonizar a Lua anda meio em decadência ultimamente, por isso alguns pesquisadores estão procurando formas de facilitar a ida ao Planeta Vermelho - se for mais simples e mais barato, talvez valha a pena.

Vasco Guerra, da Universidade de Lisboa, em Portugal, faz parte desse time.

Ele lembra que a atmosfera de Marte consiste em nada menos do que 96% de dióxido de carbono.

Embora não seja suficiente para produzir um efeito estufa suficiente para aquecer o planeta, as moléculas de CO₂ podem ser quebradas para produzir oxigênio respirável e monóxido de carbono, o precursor de um combustível que poderia significar um "posto de gasolina no planeta vermelho".

Quebra do CO₂ com plasma

Guerra e sua equipe calcularam que criar um plasma de dióxido de carbono - uma massa de íons gerada passando uma corrente elétrica através de um gás - pode dividir o CO₂ com mais facilidade em Marte do que na Terra porque a pressão atmosférica mais baixa em Marte permite criar plasmas sem as bombas de vácuo ou compressores necessários na Terra.

Além disso, a temperatura de cerca de -60 °C é perfeita para que o plasma quebre mais facilmente um dos laços químicos que mantêm o carbono e o oxigênio firmemente ancorados, ao mesmo tempo impedindo a recombinação do dióxido de carbono.

Por enquanto, tudo é amplamente teórico, mas a equipe afirma que um sistema desse tipo precisará de apenas 150 a 200 Watts por 4 horas a cada dia de 25 horas de Marte para produzir de 8 a 16 quilogramas de oxigênio. "A Estação Espacial Internacional atualmente consome oxigênio na faixa de 2 a 5 quilogramas por dia, então isso seria suficiente para suportar um pequeno assentamento," disse Guerra.

Mais avançado

Como o sistema não exigiria calor ou pressão adicionais, ele poderia ser mais leve do que outras propostas, como o MOXIE (sigla em inglês para Experimento Oxigênio Local em Marte), um sistema que divide dióxido de carbono usando eletrólise e que será testado pelo robô da missão Mars 2020. O MOXIE precisa de temperaturas de 800 °C e compressores.

Os criadores do MOXIE defenderam-se rapidamente do ataque português, afirmando que seu sistema é mais avançado do que o sistema a plasma. "Eles se esqueceram de como o dióxido de carbono é coletado e como o oxigênio é separado dos outros gases. O diabo está nos detalhes," disse Michael Hecht, membro da iniciativa MOXIE.

A palavra agora está de volta com a equipe portuguesa, que ainda está estudando como resolver esses detalhes.

FONTE: New Scientist

Bibliografia:

The case for in situ resource utilisation for oxygen production on Mars by non-equilibrium plasmas
Vasco Guerra, Tiago Silva, Polina Ogloblina, Marija Grofulovic, Loann Terraz, Mário Lino da Silva, Carlos D. Pintassilgo, Luís L. Alves, Olivier Guaitella3
Plasma Sources Science and Technology
Vol.: 26, Number 11
DOI: 10.1088/1361-6595/aa8dcc

Energia limpa pode mudar face do mundo até 2050

Uma adoção generalizada de fontes de energia renováveis pode mudar a face do mundo.[Imagem: Wikimedia Commons]

Mundo com energia renovável

Pelo menos 139 países poderiam ser totalmente abastecidos por eletricidade gerada por fontes eólica, solar e aquática até 2050.

Esta é a conclusão, não exatamente de um estudo ou de um levantamento, mas de um roteiro para a efetivação de um futuro 100% baseado em energia renovável. Uma primeira etapa prevê alcançar 80% de energia renovável em 2030, e a segunda prevê alcançar 100% em 2050.

O roteiro descreve as mudanças de infraestrutura que os 139 países devem fazer para se tornarem totalmente alimentados pelo que hoje são consideradas fontes alternativas de energia.

As análises examinaram os setores de eletricidade, transporte, aquecimento e refrigeração, industriais e de agricultura/silvicultura/pesca de cada país.

Os 139 países - selecionados porque são países para os quais os dados estão publicamente disponíveis por meio da Agência Internacional de Energia - emitem em conjunto mais de 99% de todo o dióxido de carbono de origem humana do planeta.

"Os formuladores de políticas geralmente não querem comprometer-se a fazer algo a menos que haja alguma ciência razoável que possa mostrar que é possível, e é isso que estamos tentando fazer. Existem outros cenários. Não estamos dizendo que há apenas uma maneira de fazer isso, mas ter um cenário dá orientação às pessoas," disse o professor Mark Jacobson, da Universidade de Stanford, coordenador do trabalho. "Tanto os indivíduos como os governos podem liderar essa mudança."

Economia baseada em energia limpa

A transição para uma economia baseada em energia limpa pode significar um aumento líquido de mais de 24 milhões de empregos no longo prazo, uma diminuição anual de 4 a 7 milhões de mortes por poluição atmosférica por ano, a estabilização dos preços da energia e uma poupança anual de mais de US$ 20 trilhões em custos de saúde e ações de adaptação às mudanças climáticas.

Para cada uma das 139 nações, a equipe de 26 especialistas avaliou os recursos de energia renovável disponíveis, o número de geradores de energia eólica que poderiam ser instalados, a disponibilidade de fontes de água (rios e mares), a incidência de energia solar e a área em terrenos e telhados necessária para a instalação dos painéis solares.

"O que é diferente entre este estudo e outros que propuseram soluções é que estamos tentando examinar não só os benefícios climáticos da redução de carbono, mas também os benefícios de poluição do ar, benefícios de trabalho e benefícios de custo," disse Jacobson.

Benefícios de um mundo com energia limpa

Como resultado da transição para a energia limpa, o roteiro prevê uma série de benefícios diretos.

Por exemplo, ao eliminar o uso de petróleo, gás e urânio, a energia associada à mineração, transporte e refinação destes combustíveis também é eliminada, reduzindo a demanda internacional de energia em cerca de 13%. Como a eletricidade é mais eficiente do que a queima de combustíveis fósseis, a demanda deve diminuir 23%.

As mudanças na infraestrutura também significariam que os países não precisariam depender uns dos outros para combustíveis fósseis, reduzindo a frequência dos conflitos internacionais por questões de energia.

"Além de eliminar as emissões e evitar o aquecimento global de 1,5º C e começar o processo de deixar o dióxido de carbono ser drenado da atmosfera terrestre, a transição elimina de 4 a 7 milhões de mortes por poluição atmosférica a cada ano e cria mais de 24 milhões de empregos de tempo integral no longo prazo," disse Jacobson.

Bibliografia:

100% Clean and Renewable Wind, Water, and Sunlight All-Sector Energy Roadmaps for 139 Countries of the World
Mark Z. Jacobson, Mark A. Delucchi, Zack A.F. Bauer, Savannah C. Goodman, William E. Chapman, Mary A. Cameron, Cedric Bozonnat, Liat Chobadi, Hailey A. Clonts, Peter Enevoldsen, Jenny R. Erwin, Simone N. Fobi, Owen K. Goldstrom, Eleanor M. Hennessy, Jingyi Liu, Jonathan Lo, Clayton B. Meyer, Sean B. Morris, Kevin R. Moy, Patrick L. O'Neill, Ivalin Petkov, Stephanie Redfern, Robin Schucker, Michael A. Sontag, Jingfan Wang, Eric Weiner, Alexander S. Yachanin
Joule
DOI: 10.1016/j.joule.2017.07.005

Por que não sentimos a Terra girar?

A Terra gira em torno do seu eixo e tudo o que está em sua superfície gira junto com ela. Além disso, a atmosfera ao seu redor tem o mesmo movimento e também gira com ela. Então, por que não podemos sentir alguma coisa?

Por causa da Lei da Inércia!

O planeta Terra gira a uma velocidade constante de 1.675 km/h. Todos nós estamos girando com ele na mesma velocidade angular e na mesma direção. Assim como num avião em pleno voo, não somos empurrados para o fundo porque viajamos na mesma velocidade do veículo. Porém, na hora da decolagem e do pouso, sentimos uma força que nos empurra para trás e para a frente. Isso por que estamos em repouso em relação à aeronave, que muda de velocidade. Seria o mesmo se a Terra parasse: sairíamos todos voando, pois continuaríamos em movimento. 

1. Não é só a Terra que gira sem parar em uma velocidade angular constante. Toda a nossa galáxia, a Via Láctea, está rotacionando a cerca de 250 km por segundo. Apesar dos números, não sentimos nada porque nós, a Terra e todo o resto da galáxia estamos girando na mesma velocidade e direção.

2. A aceleração centrípeta causada pela rotação da Terra é de 0,03 m/s² no Equador e zero nos polos. Nós não sentimos essa aceleração porque ela é anulada pela gravidade, que é de 9,8 m/s². Se nosso planeta fosse uma esfera perfeita, com gravidade uniforme, essa aceleração seria suficiente para que pesássemos 0,3% menos no Equador do que nos polos.

3. Todos os dias, a velocidade de rotação diminui um pouquinho, fazendo com que o planeta demore mais para completar uma volta. Como resultado, o “dia” acaba durando dois milésimos de segundo a mais, todos os dias. Mas essa é uma mudança tão sutil que não a percebemos diretamente. O problema seria muito maior se o planeta parasse de girar de uma hora pra outra: tudo na superfície da Terra sairia voando a 465 m/s.

4. A rotação da Terra tem grande influência nas correntes marítimas e nos padrões climáticos. Em razão da Força inercial de Coriolis, as massas de ar não se movem em linha reta pelo globo, e sim por trajetórias curvas. É o padrão giratório gerado por esse efeito que cria os ciclones e os furacões que tanto tememos.

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Confirmado: Relâmpagos produzem antimatéria

O relâmpago induz uma reação fotonuclear que produz nêutrons (matéria) e pósitrons (antimatéria). 

Raios gama de raios

Pesquisadores japoneses comprovaram pela primeira vez que os raios (a descarga elétrica) e os relâmpagos (a emissão luminosa) podem resultar em um fenômeno de aniquilação matéria-antimatéria. Quando partículas e antipartículas se chocam elas se aniquilam emitindo raios gama de alta energia.

Já se sabia que os raios produzem flashes de raios gama e que as tempestades ejetam antimatéria para o espaço, mas o processo todo ainda é largamente envolto em mistério.

Teruaki Enoto e seus colegas da Universidade de Quioto acreditam ter encontrado a prova definitiva de nêutrons (matéria) e pósitrons (antimatéria) emergindo do relâmpago, que funciona como um autêntico acelerador natural de partículas.

Antimatéria produzida por raios

Quando analisou os dados de uma emissão de raios gama emergindo da queda de um raio na cidade de Kashiwazaki, a equipe descobriu que não se tratava de uma, mas de três emissões distintas de raios gama: a primeira durou menos de um milissegundo; a segunda foi um brilho residual de raios gama, que decaiu ao longo de várias dezenas de milissegundos; finalmente, a terceira emissão durou mais de um minuto.

A primeira é a emissão já esperada, de ocorrência típica nas quedas de raios. A segunda, porém, foi causada pela reação do raio com o nitrogênio atmosférico. Os raios gama emitidos pelo relâmpago têm energia suficiente para arrancar um nêutron do nitrogênio, e é a reabsorção desse nêutron por partículas na atmosfera que produz o pós-brilho de raios gama.

Mas a terceira emissão, mais prolongada, emergiu da quebra dos átomos de nitrogênio instáveis devido à perda de nêutrons. É dessa reação - uma reação fotonuclear alimentada pelo relâmpago - que emerge a antimatéria, com os pósitrons a seguir colidindo com elétrons e liberando raios gama.

"Nós temos essa ideia de que a antimatéria é algo que existe apenas na ficção científica. Quem diria que ela pode estar passando logo acima das nossas cabeças em um dia de tempestade," comentou Enoto.

Esta descoberta só foi possível com a ajuda popular. A equipe ficou sem financiamento no meio da pesquisa e lançou uma campanha de arrecadação de fundos coletivos que permitiu a instalação e manutenção de 10 detectores ao longo da costa do Japão. Os detectores continuam operando, e a equipe afirma esperar novas medições mais precisas e, eventualmente, novas descobertas.

FONTE: Kyoto University

Bibliografia:

Photonuclear reactions triggered by lightning discharge
Teruaki Enoto, Yuuki Wada, Yoshihiro Furuta, Kazuhiro Nakazawa, Takayuki Yuasa, Kazufumi Okuda, Kazuo Makishima, Mitsuteru Sato, Yousuke Sato, Toshio Nakano, Daigo Umemoto, Harufumi Tsuchiya
Nature
Vol.: 551, 481-484
DOI: 10.1038/nature24630

Expansão da aceleração do Universo sofre novo revés

O modelo que dá sustentação à expansão do Universo não leva em conta as características básicas do Universo real.[Imagem: Andrew Pontzen/Fabio Governato]

Expansão das críticas

A expansão acelerada do Universo pode não ser real, podendo ser apenas um efeito aparente.

Isto é o que defende uma nova pesquisa feita por um grupo da Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia, e que vem dar corpo a uma tendência crescente na comunidade científica de questionar a aceleração da expansão do Universo.

Embora a aceleração da expansão do Universo tenha si do premiada com o Nobel de Física em 2011, nessa época já surgiam as primeiras dúvidas, que foram reforçadas conforme se descobriu que o elemento crucial usado nas medições, as chamadas supernovas tipo Ia, não eram todas iguais.

Lawrence Dam e seus colegas constataram agora que as supernovas tipo Ia se encaixam perfeitamente em um modelo de Universo que dispensa a energia escura - na verdade, o modelo é ligeiramente melhor quanto à forma como as supernovas se ajustam ao modelo padrão com energia escura.

A propósito, a energia escura, que hoje se assume como respondendo por aproximadamente 70% do conteúdo material do Universo, é essencialmente um nome colocado para segurar o lugar enquanto não se descobre a física desconhecida que explicaria as primeiras observações das supernovas.

Todos os esforços para observação da Energia Escura até agora foram em vão. [Imagem: Reidar Hahn/DES]

Universo vazio

Os modelos atuais do Universo exigem este termo "energia escura" para preencher o lugar da causa da aceleração observada na taxa em que o Universo estaria se expandindo. Os cientistas baseiam essa conclusão em medições das distâncias das explosões de supernovas, que parecem estar mais distantes do que deveriam estar se a expansão do Universo não estivesse se acelerando.

No entanto, a significância estatística dessa assinatura de aceleração cósmica tem sido cada vez mais questionada nos últimos anos. O debate tem essencialmente contraposto o modelo cosmológico mais aceito, conhecido como CDM (Lambda Cold Dark Matter), contra o modelo de um Universo vazio cuja expansão não acelera nem desacelera. Os dois modelos assumem uma lei simplificada de expansão cósmica que já dura 100 anos, baseada nas equações da chamada Lei de Friedmann (Alexander Friedmann, 1888-1925).

A equação de Friedmann assume uma expansão idêntica à de uma "sopa" sem qualquer característica e sem qualquer estrutura complicadora. No entanto, o Universo presente contém uma rede cósmica complexa de aglomerados de galáxias em folhas e filamentos envolvendo vastos vazios - a chamada teia cósmica.

"O debate passado perdeu um ponto essencial: Se a energia escura não existe, então uma alternativa provável é que a lei de expansão média não siga a equação de Friedmann," explicou o professor David Wiltshire, membro da equipe.

Há cosmologistas que vão ainda mais longe, defendendo que o Universo não está nem mesmo se expandindo, menos ainda se acelerando. [Imagem: NASA/CXC/CfA/P. Slane et al.]

Cosmologia do horizonte temporal

Para levar em conta que o Universo está longe de ser insosso, a equipe comparou o modelo cosmológico padrão (CDM) não com um universo vazio, mas com um modelo chamado de "cosmologia do horizonte temporal".

Esse modelo não tem energia escura. Em vez disso, os relógios carregados por observadores em diferentes galáxias diferem do relógio que melhor descreve a expansão média, uma vez que a "granulosidade" da estrutura do Universo se torna significativa. Se um pesquisador vai inferir ou não a existência de uma aceleração da expansão do Universo vai depender crucialmente de qual relógio ele está usando.

A equipe demonstrou que a cosmologia do horizonte temporal explica ligeiramente melhor o maior catálogo de dados de supernovas do que a cosmologia padrão mais aceita.

Infelizmente, as evidências estatísticas ainda não são suficientemente fortes para descartar definitivamente um modelo ou outro, mas futuras missões de observação, como a sonda espacial Euclid, da Agência Espacial Europeia, terão capacidade para distinguir entre a cosmologia padrão e outros modelos, e ajudar os cientistas a decidir se a energia escura precisa continuar segurando o lugar para alguma nova física, ou se sequer há lugar para ser segurado.

Além de demonstrações desse tipo, envolvendo as supernovas, outros pesquisadores questionam o modelo da energia escura contrapondo a mecânica quântica com a relatividade geral ou usando os dados da radiação cósmica de fundo.

FONTE: NASA

O espaço pode deixá-lo cego, e os cientistas podem ter encontrado o porquê!

(Créditos da imagem: Canadian Space Agency).

Uma misteriosa síndrome está prejudicando a visão dos astronautas da Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês), causando uma miopia intratável que persiste por meses, mesmo depois de terem retornado à Terra.

O problema é tão grave que dois terços dos astronautas relatam ter a visão deteriorada depois de passar determinado tempo em órbita da Terra. Os cientistas dizem que finalmente encontram algumas respostas.

“Ninguém passou dois anos sem exposição a isso, e a preocupação é que teríamos perda de visão.”, disse Dorit Donoviel, do Instituto Nacional de Pesquisas Biomédicas do Espaço (NSBRI, na sigla em inglês), ao The Guardian. “Isso é catastrófico para um astronauta.”, conclui.

No ano passado, a NASA relatou que algo no espaço mexe com a visão dos astronautas, causando prejuízo a longo prazo para a qualidade da visão.

O astronauta Scott Kelly, cuja excepcional visão foi parte da razão pela qual ele foi selecionado para ser o primeiro astronauta da América a passar um ano inteiro no espaço, disse que foi forçado a usar óculos de leitura desde que voltou para casa.

A NASA suspeitou que a péssima condição — chamada deficiência visual entre síndrome da pressão craniana — foi causada pela falta de gravidade no espaço.

A hipótese era que a microgravidade na ISS estava aumentando a pressão na cabeça dos astronautas, fazendo com que cerca de 2 litros de fluidos vasculares se deslocassem em direção a seus cérebros.

Eles dizem que a pressão foi responsável pelo achatamento dos globos oculares e inflamação dos nervos ópticos, observados em astronautas retornados.

“Na Terra, a gravidade puxa fluidos corporais para baixo em direção aos pés. Isso não acontece no espaço, e pensa-se que o fluido extra no crânio aumenta a pressão sobre o cérebro e a parte de trás do olho.”, disse Shayla Love para o Washington Post.

Recentemente, uma equipe da Universidade de Miami realizou o primeiro estudo para realmente testar essa ideia, e descobriu que algo a mais têm causado problemas de visão nos astronautas.

Os pesquisadores recolheram dados de exames cerebrais de sete astronautas que passaram muitos meses na ISS e os compararam a exames de nove astronautas que acabavam de fazer viagens curtas.

A grande diferença entre eles era que os astronautas de longa duração tinham significativamente mais líquido cefalorraquidiano (CSF, na single em inglês) em seus cérebros do que os astronautas de curta viagem, e os pesquisadores dizem que isso — e não o líquido vascular — é a causa da perda de visão.

Os resultados foram apresentados na reunião anual da Sociedade Radiológica da América do Norte, em Chicago (veja o resumo), e ainda têm de ser revisados, então temos que esperar para que os resultados sejam analisados por uma equipe independente para que possamos ter a certeza de que esta é a resposta.

De Bec Crew para o ScienceAlert.

Referências:

1. LOVE, Shayla. “The mysterious syndrome impairing astronauts’ sight”; Washington Post. Acesso em: 21 mai. 2017.
2. MACDONALD, Fiona. “There’s something in space that’s ruining astronauts’ vision”; ScienceAlert. Acesso em: 21 mai. 2017.
3. TAYLOR, Marisa. “Heart disease, depression and blindness – the hazards of deep space travel”; The Guardian. Acesso em: 21 mai. 2017.
4. GUGLIOTTA, Guy. “Scott Kelly’s year in space”; Air & Space Magazine. Acesso em: 21 mai. 2017.
5. RSNA. “Role of cerebrospinal fluid in spaceflight-induced visual impairment and ocular changes”. Acesso em: 21 mai. 2017.