Cristais do Tempo

 Cristais de Quartzo (imagem: Max Pixel)

Cientistas conseguem controlar novo estado da matéria: os cristais do tempo

Cristal do tempo parece ser algo da ficção, não é mesmo? Imagine só este filme: “Harry Potter e os Cristais do Tempo”. Mas não. Eles são um estado da matéria, e pela primeira vez os cientistas conseguiram “domá-lo”.

A existência deles foi confirmada há pouco tempo, alguns anos – 2017, para ser mais específico. Desde então, diversos avanços foram feitos, afinal, atualmente ciência caminha a passos largos. 

O que são os cristais do tempo?

O nome dos cristais do tempo se deve à uma característica um tanto peculiar, até mesmo difícil de abstrairmos e imaginarmos, por contrariar a lógica dimensional na qual estamos ambientados. 

Pense comigo: vivemos em três dimensões espaciais, correto? Mas Einstein, em seus trabalhos, considerava uma quarta dimensão. O tempo. Sim, o tempo é uma dimensão, e utilizar essa interpretação foi libertador para a ciência, além de muito explorado pela ficção científica. 

Cristais comuns são, em resumo, padrões geométricos tridimensionais que se repetem pelo espaço, certo? Os cristais do tempo são algo semelhante, mas eles se repetem também através do tempo.

A forma como o enxergamos, é como uma movimentação. Enquanto os átomos de um cristal comum ficam “parados”, os átomos de um cristal do tempo oscilam, fazendo um “tic tac” – ou pelo menos essa é a projeção em nosso mundo. 

Se não tiver entendido, tudo bem. Não consegui abstrair também, e isso é normal, já que é algo de “fora do nosso mundo”, e renderam o Nobel da física em 2012, quando foram teorizados por Frank Wilczek. Eles são feitos utilizando os íons de um elemento chamado itérbio. 

O inédito deste caso foi que os pesquisadores conseguiram induzir e controlar a interação entre dois cristais do tempo. É algo como uma viagem para outra dimensão. 

Como eles conseguiram fazê-lo?

O experimento ocorreu em um superfluido (um estado dos líquidos diferente de tudo que conhecemos) de hélio-3 (hélio com um nêutron a menos). Os cristais trocaram algo chamado de quasipartícula, que são interações de natureza física que, em um primeiro momento, se assemelham a uma partícula. Por isso o nome. 

“Controlar a interação de dois cristais de tempo é uma grande conquista. Antes disso, ninguém havia observado dois cristais de tempo no mesmo sistema, muito menos visto eles interagirem”, explica o Dr. Samuli Autti, autor principal do estudo, em um comunicado. 

A dificuldade é mantê-los estáveis. Para isso, era necessário fazê-los atingir o mais próximo possível do estado de energia mais baixo possível, chamado na física de estado fundamental. Por isso o ambiente deve ser extremamente controlado.

Esse era o papel do isótopo Hélio-3 no estado de superfluido. Ele é muito, muito frio – extremamente próximo ao zero absoluto. Quando mais frio, menos energia, e assim, poderiam se aproximar do estado fundamental dos cristais do tempo. 

A interação entre eles foi simples. Os pesquisadores basicamente os fizeram se encostar. Quando eles se encostaram, um efeito quântico que gera a quasipartícula, chamado de magnon, fez com que as oscilações desses cristais mudassem.

Fazendo um paralelo com o nosso mundo, é como se os cientistas tivessem conseguido, portanto, mudar a posição dos cristais ao longo da dimensão temporal, da mesma forma que movimentamos as coisas no nosso mundo.

O estudo foi publicado na revista Nature Materials. Com informações de Science Alert e Eureka Alert.

Buraco Negro

A imagem ilustra a idéia dos pesquisadores

Algo causou um apagão no anel de plasma de um buraco negro

FELIPE MIRANDA

26 DE JULHO DE 2020

O plasma é um estado da matéria que ocorre em situações extremas – como locais muito quentes. O Sol te uma coroa de plasma, por exemplo. Pesquisadores observaram algo destruindo o anel de plasma de um buraco negro.

No caso deste buraco negro, o anel de plasma se criou a partir da matéria que girava em torno do horizonte de eventos do faminto corpo. O horizonte de eventos é o ponto sem volta de um buraco negro, de onde nada escapa.

Trata-se do buraco negro que se localiza no centro da galáxia 1ES 1927+654. O que o tornava visível pelos equipamentos astronômicos da Terra era o brilho essa coroa de plasma que ele possuía.

Entretanto, os pesquisadores notaram um pico de um brilho um pouco forte seguido pelo total sumiço do plasma. A existência do plasma ali naquela região é algo bastante comum, o estranho foi ele ter sumido.

O apagão

Ele estava ocorrendo em um núcleo galáctico ativos (AGN), uma espécie de “semi-quasar”, falando de forma bastante generalista. É a matéria atritada e acelerada que emite muito brilho e radiação.

Antes do brilho acabar, entretanto, houve um pico. O pico, com cerca de 40 vezes o brilho comum do anel, foi identificado em 2018 por um conjunto de 24 telescópios da Universidade Estadual de Ohio, nos Estados Unidos. 

Os telescópios fazem parte do projeto distribuído pelo mundo chamado All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN’s), algo como ‘Buscador Automatizado para todo o céu para Supernovas’.

Conforme disse em comunicado a professora assistente de física do MIT Erin Kara, “Nós esperávamos que mudanças tão grandes no brilho durassem em uma escala temporal entre milhares e milhões de anos”.

“Mas nesse objeto, nós vimos uma mudança de 10.000 [vezes] em menos de um ano, e até mesmo mudando por um fator de 100 a cada oito horas, o que é totalmente inédito e realmente incompreensível”, completa Kara.

Após a coroa sumida, e a queda de 10 mil vezes no brilho do buraco negro, os astrônomos continuaram a observar para entender o que ocorreria após e o que havia ocorrido antes, e algo ainda mais estranho ocorreu.

O buraco negro passou a coletar material dele próprio, que estava por ali, inutilizado. Rapidamente, em alguns meses, o material passou a emitir raios-X de alta energia e uma nova coroa de plasma foi formada.

O que ocorreu?

Eles não sabem explicar com certeza o que exatamente ocorreu, mas já possuem suas hipóteses. Basicamente, o que forma os quasares, os núcleos galácticos ativos e, consequentemente os discos de plasmas, são os discos de acreção.

Um disco de acreção é simplesmente a “fila” da matéria para entrar no horizonte de eventos do buraco negro. Conforme ela vai “entrando”, ela é incorporada ao plasma que brilha e vai sendo engolida pelo buraco negro.

Se entretanto, algum corpo grande, como uma estrela, caísse lá de repente, poderia gerar perturbação suficiente para causar isso. O pico foi a explosão da estrela e, com o impacto, tudo caiu no horizonte de eventos. É algo previsto na teoria, e é chamado de perturbação de marés.

“O que isso nos conta é que, se toda a ação está acontecendo dentro do raio de ruptura de marés, significa que a configuração do campo magnético que segura a coroa deve estar dentro desse raio”, explica Kara sobre as implicações da descoberta.

Com informações de Live Science e MIT News.

Espiões no Android

Aplicativo informa quando celulares Android têm 'espiões' instalados

'Access Dots' exibe duas bolinhas na tela quando microfone e câmera estão ativados em modo secundário

Aplicativos usados para espionagem são um problema frequente no mundo da tecnologia. Embora na maioria das vezes eles sejam programados para direcionar propaganda, esses softwares têm o poder de ocasionar até mesmo conflitos políticos graves.

Por meio de uma funcionalidade do iOS14, a Apple passará a avisar aos usuários quando seus celulares estiverem com o microfone e câmera ativados sem autorização. Enquanto o Google não adota a mesma medida, os aparelhos Android têm à sua disposição o app Access Dots, que apresenta uma solução parecida.

 

O Access Dots informa se existe algum aplicativo espião ativando o microfone e a câmera do dispositivo sem permissão. Quando isso acontece, são mostradas duas bolinhas, uma laranja e uma verde, no canto da tela. Embora o aviso por si só já tenha utilidade, o app não é capaz de informar qual software está agindo indevidamente. Cabe ao usuário ir em configurações e verificar os aplicativos que estão ativos, e, então, julgar qual deles considera mais suspeito. 

O app é de graça, mas pode desbloquear algumas funções interessantes se for realizada uma doação aos desenvolvedores. Nesse caso, é possível diminuir ou aumentar o tamanho das bolinhas, além de colocá-las em qualquer lugar da tela. Infelizmente, usuários de iPhones antigos ou desatualizados não terão como saber se seus celulares contêm aplicativos espiões, uma vez que o Access Dots não está disponível na App Store. 

  

TikTok é acusado de espionagem

Aplicativos inoportunos nem sempre têm nomes estranhos e são pouco conhecidos. De acordo com uma acusação feita pela rede de hackers Anonymous, eles podem ser tão comuns e populares quanto o TikTok. 

Em recente publicação no Twitter, o grupo alegou que o TikTok tem acesso a informações confidenciais dos telefones onde é instalado, como dimensões e resolução da tela, uso de memória, espaço de disco, tipo de CPU, entre outros. O app saberia até mesmo o IP do roteador que está sendo usado pela rede do usuário. 

Segundo os hackers, o TikTok faria parte de um "massivo sistema de espionagem operado pelo governo chinês". O aplicativo se defende das acusações e alega ter fechado parcerias com empresas de segurança de nível mundial para corrigir os possíveis problemas relacionados à privacidade na plataforma.  

Um Novo Oceano

Geólogos afirmam que um novo oceano está se formando na África

Novas medições de satélite analisam os movimentos de três placas tectônicas (a Núbia, a Somali e a Arábica), que se separam lentamente

Uma rachadura de 56 quilômetros de comprimento no deserto da Etiópia é a primeira pista de algo muito maior que está acontecendo sob o continente africano: três placas tectônicas estão, lentamente, se separando – num processo que dividirá a África em duas criando uma nova bacia oceânica daqui a milhões de anos.

Para chegar a essa conclusão, o estudante de doutorado da Universidade de Leeds Christopher Moore vem utilizando medições de satélite para monitorar a atividade vulcânica da África Oriental. "Este é o único lugar na Terra onde você pode estudar como a fenda continental se torna uma fenda oceânica", explica Moore.

A região é o Triângulo de Afar, conhecido como o lugar mais quente do planeta graças aos seus numerosos vulcões ativos. Moore estudou as características geofísicas do armazenamento de magma em um desses vulcões, Erta Ale, que apontam para a conversão da região em um centro de expansão oceânica. Alguns pesquisadores, porém, questionam se as colisões tectônicas em curso no norte e leste da África impedirão que essa transição ocorra.

A região de Afar abriga uma junção tripla nos limites de três placas tectônicas: a Núbia, a Somali e a Arábica. Todas elas se encontram perto de Djibuti e Eritreia, formando um “Y” de fendas: o Grande Vale do Rift se abre para o sul, alcançando mais de 6 mil quilômetros para dentro da África. A fenda do Mar Vermelho se estende para o noroeste até encontrar a Península do Sinai. A leste, a cordilheira de Ridge se divide em sete segmentos, cada um com um comprimento entre 10 e 40 quilômetros. 

Junção tripla da região de Afar. Os triângulos vermelhos representam vulcões. Imagem: Wikimedia Commons

Por 30 milhões de anos, a placa da Somália vem se afastando do resto do continente a uma velocidade de pouco mais de um centímetro por ano. Ao mesmo tempo, a placa árabe também se afasta a uma taxa de cerca de 2,5 cm por ano – até colidir com a placa da Eurásia, no que hoje é o Irã, fechando o Golfo Pérsico e se tornando parte da Eurásia. Nos últimos anos, os instrumentos GPS revolucionaram esse campo de pesquisa, permitindo que os cientistas façam medições precisas de como o solo se move ao longo do tempo.

Segundo Cynthia Ebinger, geofísica da Universidade de Tulane, em Nova Orleans, a fenda gigante que se abriu no deserto da Etiópia em 2005 foi equivalente a várias centenas de anos de movimentação de placas tectônicas em apenas alguns dias. A pesquisadora acredita que a pressão acumulada pelo aumento do magma na área pode estar desencadeando os eventos mais explosivos.

Cada limite de placa na região Afar está se espalhando em velocidades diferentes, mas as forças combinadas dessas placas estão criando um sistema de cordilheiras no fundo do mar, onde eventualmente um novo oceano se formará. "O Golfo de Áden e o Mar Vermelho inundarão a região de Afar e o vale do Rift na África Oriental, e se tornarão um novo oceano - e essa parte da África Oriental se tornará seu pequeno continente separado", avalia Ken Macdonald, geofísico marinho e professor emérito da Universidade da Califórnia, em Santa Barbara.

"Deserto no Oceano Pacífico.

Existe um “deserto” no meio do Pacífico. Aqui está o que vive lá

ERIK BEHENCK

16 DE JULHO DE 2020

Você sabia que existe um “deserto” no meio do Pacífico? Fica no Oceano Pacífico Sul, em um lugar extremamente distante de terra firme. Em seu centro está o “polo oceânico da inacessibilidade”, sendo considerado o ponto mais remoto do oceano, o Point Nemo, que significa ninguém. Esse local é um famoso cemitério de naves espaciais, mas será que há mais coisas por lá do que apenas os satélites antigos?

O cemitério de naves espaciais é uma vala localizada em Point Nemo um local entre a Nova Zelândia e a América do Sul, mais distante de qualquer massa de terra. Essa vala está cheia de carcaças descartadas – restos de tecnologias espaciais – freqüentemente quebradas em vários pedaços à medida que desciam – já que estes corpos já foram satélites, foguetes, estações espaciais e outras naves que foram cuidadosamente dirigidas para o remoto do oceano.

O Giro do Pacífico Sul (SPG, na sigla em inglês), ocupa quase 10% da superfície do oceano, mesmo assim é praticamente um deserto em relação a diversidade de vida marinha.

Deserto no meio do Pacífico ainda é pouco conhecido

Existem diversas questões que ajudam a explicar a baixa existência de vida nesse deserto no meio do Pacífico. Assim, uma das questões é a distância para a terra firme e toda a matéria nutritiva que ela fornece. A maneira como as correntes de turbilhão de água isolam o centro do giro do resto do oceano e os elevados níveis de raios UV são outras questões impeditivas.

De modo geral, ainda conhecemos pouco sobre os animais que habitam essa região do planeta. Isso acontece pelas dificuldades em chegar até lá, principalmente devido à distância. Além disso, é uma região muito grande, que cobre 37 milhões de quilômetros quadrados. Ou seja, é 4,3 vezes maior do que o território brasileiro.

Uma pesquisa reveladora sobre o que existe nessa região afastada

Por mais complicado que essa missão seja, um recente estudo internacional mostrou um pouco sobre as criaturas microbianas que existem naquelas águas. Por seis semanas a bordo do navio de pesquisa alemão FS Sonne, entre dezembro de 2015 e janeiro de 2016, uma equipe navegou 7.000 quilômetros, indo do Chile à Nova Zelândia.

Durante o percurso avaliaram as populações microbianas nas profundidades entre 20 metros e 5.000 metros. Para isso, colocaram em prática um sistema de análise desenvolvido recentemente, para sequenciar e identificar amostras orgânicas.

“Para nossa surpresa, descobrimos cerca de um terço a menos de células nas águas superficiais do Pacífico Sul em comparação com as ondas do oceano no Atlântico”, disse um dos pesquisadores, o ecologista microbiano Bernhard Fuchs, em julho de 2019.

Entre tudo o que foi analisado, 20 principais dados bacterianos dominaram, organismos como Prochlorococcus, SAR11, SAR116 e SAR86, encontrados também em outros sistemas. A distribuição normalmente variava conforme a profundidade da água, mudança de temperatura e disponibilidade de luz.

Em geral, a pesquisa mostrou que a baixa disponibilidade de nutrientes reduz o crescimento de organismos e criaturas nessa região. Dessa forma, o termo deserto cabe muito bem para essa gigante zona.

Placas Tectônicas

Nova teoria sugere como se formaram as placas tectônicas da Terra

ERIK BEHENCK

22 DE JULHO DE 2020

Ainda existem poucas informações sobre como se formaram as placas tectônicas da Terra, embora as possibilidades sejam imensas. Agora, uma nova teoria indica o que pode ter levado a isso. A hipótese foi sugerida por pesquisadores da China, Hong Kong e dos Estados Unidos, parecida com uma ideia descartada há décadas.

Aquela história de que na ciência nada é eterno e revisões podem mostrar um novo caminho parece combinar muito bem com isso. Não existe um consenso quanto ao tempo de formação, mas tudo indica que elas se movimentam há pelo menos 3,3 bilhões de anos.

Como se formaram as placas tectônicas?

Anos atrás foi desenvolvido um modelo que indicava que as placas tectônicas se formaram em um processo parecido com o atual que garante as movimentações. Assim, o modelo indicava que partes da crosta terrestre mergulhava abaixo das placas, iniciando uma reação em cadeia. Então, isso teria durado milhares de anos.

A nova pesquisa mostra algo bem diferente dessa primeira possibilidade. A equipe de pesquisa sugeriu que bilhões de anos no passado a Terra ficou quente, causando uma expansão em seu tamanho, gerando uma fratura, se transformando após diversos choques e que hoje é conhecida por placas tectônicas.

A hipótese que trata sobre a expansão da Terra não é uma novidade. No século XIX, essa ideia foi exposta para explicar o surgimento de montanhas, mas logo acabou descartada, devido a descoberta das placas tectônicas.

“A resposta está na consideração dos principais mecanismos de perda de calor que poderiam ter ocorrido durante os primeiros períodos da Terra”, disse o cientista planetário da Universidade de Hong Kong, Alexander

O estágio final do surgimento das placas tectônicas. (Imagem: Nature Communications)

E como aconteceu a perda de calor?

Os pesquisadores não conseguem determinar qual foi o modo que gerou a perda de calor. Pode ter sido no planeta inteiro durante um logo período ou então por meio de vulcões expelindo lava de dentro do planeta para a sua superfície.

O acúmulo de material resfriado poderia afundar e esfriar a litosfera, desacelerando o calor nos vulcões e proporcionando um resfriamento em todo o planeta. Mas, isso teria deixado o calor aprisionado no planeta, que expandiu a crosta, fazendo com que ela rachasse e finalmente gerasse as placas tectônicas.

“Nossas experiências numéricas mostram que as fissuras poligonais podem se desenvolver na superfície da Terra em resposta a processos litosféricos rasos, com junções triplas como subprodutos da fratura”, escreve a equipe em seu artigo.

Ainda é difícil afirmar o que aconteceu com a Terra há milhões de anos, levando a formação das placas tectônicas. Mas, essa hipótese pode ganhar força e surgirem novas evidências, tendo uma papel importante para conhecermos o passado distante.

A pesquisa foi publicada na Nature Communications. Com informações de ScienceAlert.