Estudo indica potencial de vida em outros planetas da Via Láctea

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Pesquisadores encontraram indícios da existência de exoplanetas rochosos com alta probabilidade de apresentarem tectonismo, o que aumenta a chance de também serem habitáveis. Imagem: NASA.

Por Elton Alisson
Publicado na Agência FAPESP

Uma das condições que permitiram o surgimento e a manutenção da vida na Terra é o fato de o planeta ser geologicamente ativo, com terremotos e vulcões.

A atividade vulcânica, gerada pela movimentação das placas tectônicas sobre o manto terrestre (tectonismo) possibilita reciclar gases, como o dióxido de carbono, através do manto, da crosta, da atmosfera e dos oceanos. Dessa forma, contribui para tornar a Terra habitável ao manter a temperatura do planeta em condições ideais para a sobrevivência dos seres vivos, explicam os cientistas.

Um estudo feito por pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) sugere a existência de outros planetas rochosos na galáxia em que se encontra a Terra – a Via Láctea – com altas probabilidades de apresentarem tectonismo, o que aumenta a chance de também serem habitáveis.

Os resultados do trabalho, apoiado pela FAPESP, foram publicados no Monthly Notices of Royal Astronomical Society (MNRAS). O estudo tem a participação de pesquisadores do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP) e de outras universidades e instituições de pesquisa no Brasil e no exterior.

“Verificamos que há condições geológicas favoráveis para o surgimento e a manutenção da vida em exoplanetas rochosos, e que ela [a vida] pode estar espalhada por todo o disco da galáxia e ter se originado em qualquer época da evolução da Via Láctea”, disse Jorge Luis Melendez Moreno, professor do IAG-USP e um dos autores do estudo, à Agência FAPESP.

Os pesquisadores determinaram os parâmetros superficiais, as massas e as idades de 53 gêmeas solares, situadas em diferentes pontos da Via Láctea. Além disso, analisaram a composição química dessas estrelas gêmeas solares – chamadas assim por terem temperatura, gravidade e composição química superficiais parecidas com as do Sol –, a fim de avaliar a possibilidade de existência de outros planetas rochosos em torno delas.

As análises foram feitas por meio de um espectrógrafo chamado HARPS, instalado no telescópio de 3,6 metros do Observatório de La Silla, do European Southern Observatory (ESO), no Chile. O equipamento registra o espectro eletromagnético de “cores” dos corpos celestes, dos comprimentos de onda mais curtos (ultravioleta) aos mais longos (infravermelho).

As análises indicaram que as estrelas apresentam grande abundância de tório – elemento radioativo com isótopos instáveis que, ao se romper, em razão da instabilidade atômica, se divide em isótopos menores que emitem energia, processo conhecido como decaimento radioativo.

A energia liberada pelo decaimento de isótopos instáveis, tanto de tório como de outros elementos radioativos, como urânio e potássio, dá origem à movimentação de magma (convecção do manto) e à atividade tectônica da Terra. Parte do calor interno do planeta é resquício do calor primordial da formação da Terra, mas pelo menos a metade da energia é devida ao decaimento radioativo.

Dessa forma, as concentrações iniciais desses elementos radioativos em um planeta rochoso contribuem de modo indireto para a habitabilidade em sua superfície, especialmente devido ao longo tempo de decaimento, em escalas de bilhões de anos, explicam os pesquisadores

“As concentrações de tório nas estrelas gêmeas indicam que há uma grande quantidade de energia disponível pelo decaimento desse elemento radioativo para manter a convecção do manto e o tectonismo em potenciais planetas rochosos que possam existir em torno de gêmeas solares”, afirmou Rafael Botelho, doutorando em Astrofísica no Inpe e primeiro autor do estudo.

A abundância inicial de tório nas gêmeas solares foi comparada com as de ferro, silício – um indicador da espessura e massa do manto convectivo em planetas rochosos – e mais dois elementos pesados: o neodímio e o európio. As medidas indicaram que a razão tório-silício em gêmeas do Sol aumenta com o tempo, e que foi maior ou, no mínimo, igual ao valor solar desde a formação do disco da galáxia da Terra.

“Há indícios de que o tório também é abundante em gêmeas solares velhas. Isso significa que o disco da Via Láctea pode estar repleto de vida”, disse André Milone, pesquisador do Inpe e orientador da pesquisa de Botelho.

O artigo Thorium in solar twins: implications for habitability in rocky planets, de R. B. Botelho, A. de C. Milone, J. Melendez, M. Bedell, L. Spina, M. Asplund, L. dos Santos, J. L. Bean, I. Ramirez, D. Yong, S. Dreizler, A. Alves-Brito e J. Yana Galarza, pode ser lido aqui.

USP, Unicamp e Unesp se unem para avaliar indicadores de desempenho e impacto social das universidades

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Reitores e pró-reitores debatem a importância de desenvolver métricas para impulsionar a excelência em pesquisa e ensino e comunicar a importância da universidade pública no desenvolvimento social e regional. Foto: Maria Fernanda Ziegler | Agência FAPESP.

Por Maria Fernanda Ziegler
Publicado na Agência FAPESP

As três universidades estaduais paulistas estão trabalhando em conjunto para desenvolver novas métricas de avaliação de desempenho e impacto social. O objetivo principal é integrar ao debate um número maior de instituições de pesquisa.

A iniciativa tem apoio da FAPESP, no âmbito do projeto “Indicadores de desempenho nas universidades estaduais paulistas”, vinculado ao Programa de Pesquisa em Políticas Públicas. Liderado pelo professor da Universidade de São Paulo (USP) Jacques Marcovitch e pelo Conselho de Reitores das Universidades Estaduais Paulistas (Cruesp), o estudo tem como parceira a Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia do Estado de São Paulo.

A proposta é desenvolver novas métricas e indicadores, reforçar a legitimidade social das instituições e estabelecer um diálogo com todos os setores da sociedade, inclusive o setor público governamental.

“Nenhuma universidade vai prosperar e ter melhor desempenho se as demais não acompanharem esse crescimento. É preciso ser coletivo e promover um movimento em favor da qualidade das instituições de Ensino Superior no Brasil”, disse Marcovitch logo no início do 3º Workshop Indicadores de Desempenho nas Universidades Estaduais Paulistas, realizado no dia 14 de março, na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

O evento, que dá continuidade a debates realizados na FAPESP, na USP e na Universidade Estadual Paulista (Unesp), teve o objetivo de identificar o contexto e as metodologias para a análise de indicadores de desempenho atualmente adotados e pensar o futuro das universidades estaduais paulistas, elencando metas para 2022. Como parte das discussões, foi realizado também na Unicamp o 1º Fórum de Desempenho Acadêmico e Comparações Internacionais, que tinha como objetivo articular parcerias.

Para os reitores da USP, da Unicamp e da Unesp, é preciso que as métricas também comuniquem o papel estratégico das universidades – sobretudo as dedicadas à pesquisa – no desenvolvimento socioeconômico.

“Ninguém tem dúvida da importância das universidades paulistas para o desenvolvimento do Estado de São Paulo. Porém, temos que mostrar a importância dessas instituições para a sociedade como um todo. A geração de indicadores deve ser usada para buscar excelência, internacionalização. Nossas universidades têm semelhanças, isso enfatiza a necessidade de buscarmos soluções em conjunto”, disse Carlos Gilberto Carlotti Júnior, pró-reitor de Pós-Graduação da USP.

Em tempos de notícias falsas, a iniciativa tem sido vista também como uma forma de melhorar a comunicação e combater argumentos que não são embasados em dados. Aprimorando, dessa forma, a qualidade do ensino superior e sua reputação no país e no exterior.

“Vivemos em um ambiente de debate muitas vezes desprovido de dados. Existem sistemas que poderiam ser compartilhados entre as universidades para a formação de inteligência conjunta sobre o seu papel. Além disso, as universidades públicas têm sido alvo de uma visão negativa na sociedade. Precisamos comunicar melhor e mostrar a nossa importância”, disse Marcelo Knobel, reitor da Unicamp.

Sandro Roberto Valentini, reitor da Unesp, concorda com a necessidade de maior diálogo e também de as universidades deixarem de ser autorreferentes. “O que estamos fazendo é um exercício de comunicação, pois não estamos conseguindo mostrar nossa importância para a sociedade, o que fazemos para o desenvolvimento de São Paulo e do Brasil gerando riqueza. Ao congregar as três universidades estaduais somos mais fortes”, disse.

O fórum faz parte da segunda etapa do projeto, que lançou, em 2018, o livro Repensar a Universidade: desempenho acadêmico e comparações internacionais. Uma segunda publicação, com artigos sobre avaliação de desempenho nas universidades, vai ser lançada no início do próximo semestre.

O fórum contou também com a participação das reitoras da Universidade Federal Paulista (Unifesp), Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e do reitor da Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).

“Vivemos um momento delicado de disputa de narrativas. E as universidades públicas estão no centro dessa disputa. É preciso pensar a educação como um bem público. Por que é importante comparar? Quando se analisa o outro, também é possível aprender muito sobre si. Ao comparar, nos tornamos mais críticos. E é esse o espaço das universidades”, disse Sandra Goulart Almeida, reitora da UFMG.

Impacto social

Nesse sentido, além do desenvolvimento de indicadores de avaliação de desempenho em educação e pesquisa, o projeto criou recentemente um grupo de trabalho, com pesquisadores da USP, Unicamp e Unesp, sobre métricas de impacto social e regional – que normalmente não são avaliados nos rankings internacionais.

“Precisamos nos perguntar por que a população defenderia a manutenção das universidades públicas. Essas métricas são suficientes para se obter o reconhecimento da população? Temos os rankings – em que as públicas aparecem no topo da avaliação nacional e, muitas vezes, com destaque internacional –, porém, eles avaliam muito o acadêmico e pouco o social”, disse Cleópatra Planeta, pró-reitora de Extensão Universitária da Unesp e coordenadora do grupo de trabalho de desenvolvimento de métricas de impacto social.

Planeta afirmou que o grupo de trabalho está elaborando um capítulo sobre indicadores de impacto social.

“Eles incluem desde o impacto do estudo de um pesquisador específico na formulação de leis de proteção ambiental do estado até a indicação de inserção de egressos no mercado de trabalho. É muito amplo e muito novo. As métricas que usamos atualmente são muito acadêmicas, voltadas para o público interno, como impacto do paper [artigo científico], número de artigos citados [índice H]. Elas não comunicam para fora das universidades o que de fato estamos fazendo”, disse.

Outro impacto que deve ser mensurado pelo grupo é o das empresas de inovação “filhas” das universidades – as spin-offs. “Queremos saber como o faturamento financeiro dessas empresas impacta o município”, disse Planeta.

Para Soraya Soubhi Smaili, reitora da Unifesp, além de medir o impacto da inovação oriundo das universidades – como desenvolvimento de startups –, é preciso também medir o impacto da inovação social.

Crime passional de um casal de estrelas pode ter gerado um planeta gigante

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Visão artística do sistema (de Almeida, L - UFRN)

Exoplanetas são corpos semelhantes aos planetas que giram ao redor do Sol, mas que se encontram fora do sistema Solar. A formação desses corpos ocorre por um processo de acréscimo (aglutinação) de gás e poeira em um disco que se forma ao redor da estrela ao longo do seu nascimento.

A importância do estudo sobre os exoplanetas é muito vasta, vai desde entender como os planetas são formados e como eles evoluem, até responder uma das perguntas mais antigas e instigantes da humanidade: “estamos sozinhos no universo?” Para estudar essa área da Astronomia, nos últimos anos ocorreu um crescimento exponencial em número de pesquisadores e em financiamento. Por exemplo, três satélites da Agência Espacial Norte Americana (NASA) e da Agência Espacial Europeia (ESA), CoRoT, Kepler e TESS já foram lançados para entender melhor esses objetos, como também para realizar buscas por planetas semelhantes à nossa Terra.

Desde o final do século passado já era conhecida a existência de planetas ao redor de estrelas isoladas como o nosso Sol. No entanto, até pouco tempo atrás os astrônomos se perguntavam: “planetas podem ter duas estrelas mães?” Inicialmente acreditava-se que seria bem complicado para um planeta existir ao redor de duas estrelas, isso porque, dependendo da separação entre elas existe uma grande região de instabilidade orbital que não permite a formação de corpos como os exoplanetas. No entanto, graças à missão Kepler da NASA, hoje sabemos que planetas existem sim ao redor de duas estrelas. Entretanto, todos os sistemas descobertos até então, são compostos por estrelas vivas, aquelas que ainda queimam o hidrogênio no seu núcleo. Desta forma, uma questão foi levantada nos últimos anos: Os exoplanetas sobreviveriam às fases eruptivas da evolução das suas estrelas mães?

Pela primeira vez, uma equipe de 9 astrônomos brasileiros liderada pelo Dr. Leonardo A. Almeida do Departamento de Física Teórica e Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, mostrou que a variação no período orbital de uma binária evoluída observada pelo satélite Kepler (nomeada de KIC 10544976) não pode ser explicada pela atividade magnética. Dessa forma, a solução mais plausível é a presença de um planeta gigante com massa próxima a 13 massas de Júpiter. O artigo com os resultados foi publicado na conceituada revista americana The Astronomical Journal.

Descubra mais sobre no vídeo gravado para o AstroTubers!

Para eventuais erros, sugestões ou críticas favor entrar em contato pelo e-mail astrophysicsboy@gmail.com

LHCb encontra um novo tipo de assimetria matéria-antimatéria

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Uma transformação de simetria CP alterna uma partícula com a imagem espelhada de sua antipartícula. A colaboração do LHCb observou uma quebra desta simetria nos decaimentos do méson D0 (ilustrado pela grande esfera à direita) e sua contraparte de antimatéria, o anti-D0 (grande esfera à esquerda), em outras partículas (esferas menores ). A extensão da ruptura foi deduzida da diferença no número de decaimentos em cada caso (barras verticais, apenas para ilustração). Imagem: CERN.

Publicado no CERN

A colaboração do LHCb no CERN viu, pela primeira vez, a assimetria de matéria-antimatéria conhecida como violação de CP em uma partícula chamada méson D0. A descoberta, apresentada hoje na conferência anual Rencontres de Moriond e em um seminário dedicado do CERN, certamente entrará nos manuais da física de partículas.

“O resultado é um marco na história da física de partículas. Desde a descoberta do méson D há mais de 40 anos, os físicos de partículas suspeitam que a violação de CP também ocorra neste sistema, mas foi apenas agora, usando essencialmente a amostra de dados completa coletada pelo experimento, que a colaboração LHCb finalmente foi capaz de observar o efeito”, disse o Diretor de Pesquisa e Computação do CERN, Eckhard Elsen.

O termo CP se refere à transformação que troca uma partícula com a imagem espelhada de sua antipartícula. As interações fracas do Modelo Padrão da física de partículas são conhecidas por induzir uma diferença no comportamento de algumas partículas e de suas contrapartes CP, uma assimetria conhecida como violação de CP. O efeito foi observado pela primeira vez na década de 1960 no Laboratório Brookhaven, nos EUA, em partículas chamadas mésons neutros K, que contêm um “quark strange” e, em 2001, experimentos no laboratório SLAC nos EUA e no laboratório KEK no Japão também observaram o fenômeno em mésons B neutros, que contêm um “quark bottom”. Essas descobertas levaram à atribuição de dois prêmios Nobel em física, um em 1980 e outro em 2008.

A violação de CP é uma característica essencial do nosso universo, necessária para induzir os processos que, após o Big Bang, estabeleceram a abundância da matéria sobre a antimatéria que observamos no universo atual. O tamanho da violação da CP observada até o momento nas interações do Modelo Padrão, no entanto, é muito pequeno para explicar o atual desequilíbrio entre matéria e antimatéria, sugerindo a existência de fontes adicionais ainda desconhecidas de violação da CP.

O méson D0 é feito de um quark charm e um antiquark up. Até agora, a violação de CP foi observada apenas em partículas contendo um quark strange ou bottom. Estas observações confirmaram o padrão de violação de CP descrito no Modelo Padrão pela chamada matriz Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM), que caracteriza como os quarks de diferentes tipos se transformam uns nos outros através de interações fracas. A origem profunda da matriz CKM e a busca por fontes adicionais e manifestações de violação de CP estão entre as grandes questões abertas da física de partículas. A descoberta da violação de CP no méson D0 é a primeira evidência dessa assimetria para o quark charm, adicionando novos elementos à exploração dessas questões.

Para observar essa assimetria de PC, os pesquisadores do LHCb usaram o conjunto completo de dados fornecidos pelo Large Hadron Collider (LHC) no experimento LHCb entre 2011 e 2018 para procurar decaimentos do méson D0 e sua antipartícula, o anti-D0, em kaons ou pions. “A procura desses dois produtos de decaimento em nossa amostra inédita de partículas D0 nos deu a sensibilidade necessária para medir a pequena quantidade de violação de CP esperada para tais decaimentos. Medir a extensão da violação resumia-se à contagem do D0 e do anti-D0 e tirar a diferença”, explicou Giovanni Passaleva, porta-voz da colaboração do LHCb.

O resultado tem uma significância estatística de 5,3 desvios-padrão, excedendo o limiar de 5 desvios-padrão usados pelos físicos de partículas para reivindicar uma descoberta. Esta medida estimulará um trabalho teórico renovado para avaliar seu impacto na descrição de CKM da violação de CP incorporada ao Modelo Padrão e abrirá a janela para a busca de possíveis novas fontes de violação de CP usando partículas charmed.