‘Supernovas’, ‘Raios cósmicos’, e a Vida no Universo

“Não estamos simplesmente no Universo, somos parte dele!… – Nascemos nele, e pode-se dizer que o Universo nos tornou capazes de imaginá-lo (aqui, em nosso cantinho cósmico). E a astrofísica, como nenhuma outra ciência, ‘semeia’ a experiência de químicos, biólogos, geólogos e físicos, para descobrir o futuro, passado e presente do Cosmos, e nosso próprio lugar dentro dele. – E nós estamos apenas… começando a fazê-lo.” (Neil de Grasse Tyson) 

GRB 130427A

O Telescópio de Raios-X da NASA no satélite Swift teve esta exposição de 0,1 segundo da GRB 130427A, momentos após o Swift e Fermi captarem a explosão. 

Associados a explosões de extrema energia em longínquas galáxias…os surtos de raios gama…gamma ray burst (GRB) são vistos como um dos eventos eletromagnéticos de maior luminosidade do CosmosDouglas  Galante, pesquisador do IAG (Instituto de Astronomia) da USP…empregou modelos matemáticos na ‘avaliação’ de como a ocorrência de tal eventosuperenergéticonas proximidades de um…”exoplaneta“, afetaria a vida… que…”eventualmente”, houvesse por lá… O estudo resultou na 1ª tese defendida no Brasil em astrobiologia, recente ‘campo’ surgido da integração em diversas áreas de pesquisa sobre a origem e evolução da vida na Terra… – e… talvez, quem sabenoutros lugares do Universo.

De acordo com Galante, a astrobiologia aborda questões, como…a formação e deteção de “moléculas pré-bióticas”… em planetas… e no meio interestelar – a influência de eventos astrofísicos sobre a vida na Terra – bem como…a análise das condições de viabilidade da ‘vida microbiana‘…em outros planetas, ou satélites. E, nesse sentido…diz o pesquisador:

“Poucos pesquisadores têm trabalhado com astrobiologia no Brasil, por isso a tese foi pioneira na área. Mas ela está ganhando espaço; estamos formalizando a criação de um grupo de estudos nessa área, envolvendo pesquisadores de várias instituições. No IAG, estamos criando também         o 1º laboratório de pesquisa em astrobiologia… denominado AstroLab.

Galante explica…que o grupo envolve pesquisadores do IAG…do Instituto de Biociências, do Instituto de Oceanografia da USP…além da UFRJ…do INPE…e, da PUC de Campinas, na construção do novo laboratório no IAG, voltado à simulação de ambientes planetários    e espaciais, com a possibilidade de estudar material geológico e biológico… O objetivo do trabalho é analisar como microrganismos terrestres sobreviveriam a condições extremas, ou seja…de alta radiação – vácuo…e variações bruscas de temperatura, e/ou…de pressão.

http://limbiclab.com/2012/12/02/a-crash-course-in-dna-amino-acids-and-proteins-how-the-code-of-life-produces-the-stuff-that-makes-you/

Vida… com base no DNA

A Astrobiologia é a ciência que tem por base a busca de ‘vida em outros planetas… e seus satélites… Esta possibilidade se fundamenta no estudo espectrográfico das condições atmosféricas dos…”exoplanetas” – em sua expectativa de abrigarmaterial genético“.  E a condição necessária, mas não suficiente para isso ocorrer é encontrando… “água líquida” … como assim comentou Galante:

“Não podemos garantir que toda vida possua DNA, mesmo porque as                                concepções sobre as formas de vida hoje conhecidas…estão mudando,                                    a partir da descoberta de ‘organismos extremófilos’ vivendo no fundo                                  da Terra… na ausência de luz… de água… – e, sob pressões incríveis”.

Simulando efeitos de um evento cósmico sobre a vida

No estudo, para quantificar os danos à biosfera, foram utilizados dois microrganismos como parâmetro biológico: as bactérias ‘Escherichia coli’ e ‘Deinococcus radiodurans’.       A 1ª extremamente sensível à radiação – em especial a ultravioleta – e a 2ª, altamente resistente a vários agentes deletérios…como radiação ultravioleta ionizante, peróxidos orgânicos e dessecação…A ideia era descobrir quais seriam os efeitos biológicos de um evento astrofísico superenergético…para avaliar como essa radiação iria interagir com        a atmosfera e biosfera do planeta. — Na avaliação feita pelo pesquisador do IAG/USP: 

“O que aprendemos é que o efeito de maior importância em qualquer ponto                        da galáxia não seria o impacto direto da radiação… – mas sim… a ação da                        radiação ultravioleta pela influência do ‘vento solar’, destruindo boa parte                        da camada de ozônio de um planeta… — devido aos surtos de raios gama”.

Para realizar o estudo, foi preciso primeiro modelar a fonte do evento astrofísico…e, em seguida, a interação da radiação com a atmosfera… Só depois se pôde entender como os GRB iriam interferir na biosfera…Nesse sentido, foram utilizados modelos matemáticos  com base em dados experimentais de biologia, além de dados químicos…No laboratório, esse estudo terá continuidade…avaliando outras variáveis – pela simulação em “câmara    de vácuo”… – do sol e planetas… – sob várias possibilidades de “fontes de radiação”.

Os GRBs foram descobertos pela primeira vez em 1967 por cientistas russos, tentando detectar testes com armas nucleares… — Embora não haja consenso sobre sua origem, especula-se o seu surgimento a partir de supernovas … sendo muito úteis no estudo da expansão do Universo.  ‘texto base’  (15/06/2009)  (As instalações do novo laboratório  ficam na sede do IAG, Valinhos (SP), onde se situa o Observatório ‘Abraão de Moraes’) **********************************************************************************

raios-cosmicos-grande

Raios cósmicos e a vida na Terra

Raios cósmicos produzidos na “Via Láctea” devastam, periodicamente, a vida na Terra a cada 62 milhões de anos. De acordo com Mikhail Medvedev e Adrian Melott… — da Universidade de Kansas o movimento do Sistema Solar na galáxia, e desta no grupo local das…”galáxias vizinhas” influencia consideravelmente nossa biodiversidade.

A teoria oferece a primeira explicação para um padrão misterioso encontrado no registro de ‘fósseis’… — ao longo dos últimos 550 milhões de anos…correspondente a um período regular de 62 milhões de anos entre altas e baixas no número de animais marinhos. Para este mistério – nem mesmo os cientistas…que inicialmente descobriram o padrão cíclico, haviam desenvolvido uma explicação convincente. Para isso, várias possibilidades foram consideradas, entre as quais… atividade vulcânica, impactos de cometas…e alterações no nível do mar – mas nenhuma delas era capaz de justificar…a ‘regularidade’ do fenômeno.    Os pesquisadores descobriram que o volume elevado de extinções no ciclo, coincide, de maneira quase perfeita com incursões periódicas do Sistema Solar para além do plano central da Via Láctea. – Ou seja, incursões ao norte galático coincidem com as quedas na biodiversidadeNesses períodos, que incluem algumas das maiores extinções em massa reveladas por registros fósseis, a Terra sofre intenso bombardeio de raios cósmicos, com prejuízo de sua biodiversidade pela radiação ao causar mutações, e alterações climáticas.

Richard Muller – físico da Universidade de Berkeley, na Califórnia…com a colaboração de seu aluno, Robert Rohde… foram os descobridores da existência do ciclo de 62 milhões de anos, conforme um artigo publicado na “Nature”, em março de 2005…E Muller comentou sobre o assunto…“Procurávamos por possíveis mecanismosquando descobri que Melott e Medvedev… – felizmente… – haviam obtido sucesso – num ponto em que fracassamos”.

Nosso sistema solar viaja pela ‘Via Láctea’uma galáxia em forma de disco, em um complicado circuito…que leva cerca de 225 milhões de anos para ser concluído. Em intervalos regulares — o percurso do sistema cruza a fina porção central do disco,       para baixo, ou para cima…O Sol atinge sua maior distância quanto ao plano central               da galáxia a cada 62 milhões de anos… — Enquanto isso… todo o “disco galático” se arremessa pelo envoltório de gás quente, numa velocidade de cerca de 200 km/seg.              Essa nova teoria sugere que raios cósmicos são continuamente gerados, devido a              uma ‘onda de choque’ no disco galático. À medida que o “sistema solar” atravessa o            ‘plano galático’, fica mais exposto à…”frente de choque” das “fontes radiativas”…ao            mesmo tempo que recebe menos proteção dos…’campos magnéticos’…que formam              um ‘escudo protetor’ contra a radiação cósmica, na densa porção central da galáxia.

Galactic_Plane_1

Raios cósmicos, e extinções em massa                                                                                Melott então, aplicou o modelo desenvolvido por seu grupo ao maior                                      banco de dados sobre fósseis existente, e confirmou a constatação de                                      umaflutuação na densidade a cada 62 milhões de anos.

Em mais recente artigo… – publicado na “Astrophysical Journal” em abril/2007, os dois cientistas discutem mecanismos possíveis para que a exposição aos raios cósmicos tenha como consequência extinções em massa… – E… sobre esse assunto…Medvedev explicou:  “Por si só…os raios cósmicos não são tão perigosos. O problema é que, pela colisão entre eles e a atmosfera terrestre, são criadas partículas…que por ela se propagam; dotadas de tal carga energética (múons), que podem prover a organismos, doses fatais de radiação”.

As mudanças na química da atmosfera, causadas pela poluição…e a redução da camada de ozônio que as acompanha… também podem causar mutações mais intensas. – Além disso, partículas com carga elétrica… – produzidas pelo bombardeio com raios cósmicos, podem gerar aumento considerável da presença de nuvens… – o que geraria alterações climáticas. Os pesquisadores dizem que seu modelo não explica todas as maiores extinções em massa. Por exemplo, a extinção dos dinossauros, que as teorias mais aceitas atribuem ao impacto de um asteroide contra a Terra…não se enquadra no ciclo de 62 milhões de anos. — Já em relação à expectativas futuras…as opiniões são controversas; como assim concluiu Melott:

“O Sistema Solar recentemente passou pelo plano central da galáxia e está                            subindo a eclíptica…o que poderia implicar em maior exposição radiativa.                            Mas, o próximo efeito cíclico dos raios cósmicos só se fará sentir dentro de                            10 milhões de anos”…… National Geographic – abril/2007…… (texto base**********************************************************************

Raios cósmicos podem ter varrido a vida da Terra (ago/2009)                                      Raios cósmicos são ‘partículas energéticas’ provenientes do espaço profundo,          produzidas por explosões de supernova e outros eventos de grande violencia. 

Raios cósmicos

Raios cósmicos caem sobre a Terra como uma chuva constante, que pode ter                          um papel importante na evolução da vida no nosso planeta. Várias extinções                      em massa ocorridas no passado, podem ser ligadas a impactos de asteroides                          e vulcanismo, mas muitas dessas causas ainda causam debates. Brian Fields,                      astrofísico da “Universidade de Illinois”…EUA, acredita que acontecimentos                        astronômicos possam ter efetivamente, aumentado a radiação sobre a Terra.

Uma supernova a 30 anos-luz da Terra poderia liberar uma radiação sobre o                          nosso planeta que poderiadireta ou indiretamente, acabar com um grande                      número de espécies. – Atualmente procuram-se provas de que isso tenha de                        fato acontecido, e mais importante…possa acontecer uma outra vez. Raios                        cósmicos são constituídos de prótons carregados de energia – originários de                        ondas de choque de supernovas, que podem ‘viajar’ pela galáxia por milhões                        de anos antes de atingir algo. — Eainda sobre esse assuntoafirma Fields:                        ‘Toda atmosfera da Terra é atingida por vários raios cósmicos todo segundo’.

Apesar da intensidade dos raios cósmicos … nenhum deles chega ao solo. Eles                        atingem átomos na atmosfera, criando uma camada de partículas secundárias.                  Ao nível do mar … grande parte dos raios cósmicos secundários se transforma                    em múons. — A cada minuto…somos atingidos por aproximadamente 10 mil                      múons, que ocasionalmente podem causar mutações genéticas. – Atualmente,                    recebemos uma média de 10 raios-x por ano…oriundos dos…”raios cósmicos”.                    Para Franco Ferrari, da ‘Universidade de Szczecin’, Polônia, fenômenos desse                    tipo podem ter desempenhado importante papel na mutação dos organismos,                    para sua evolução…No passado remoto…acredita-se que a radiação era muito                    mais intensa, afetando não apenas a atmosfera…mas também o solo terrestre.

Uma teoria afirma que ‘raios cósmicos’ podem aumentar a produção de nuvens,                  esfriando assim o planeta…e criando mudanças nos ecossistemas…Outra teoria,                  relacionada à ‘radiação intensa’ é que esta prejudicaria nossa camada de ozônio,              deixando o planeta mais quente, e hostil para a vida… – tal como a conhecemos.

Um modo de descobrir se uma “extinção de espécies” ocorreu, devido aos…’raios cósmicos’, é analisarisótopos radioativos, que poderiam se formar numa ‘supernova‘ próxima à Terra.

No ano de 1999pesquisadores acharam em rochas submarinas oisótopo de ferro-60, formado em ‘supernovas’ com um tempo de vida médio de 1,5 milhões de anos, isto é…supernova recente.

Analisando a localização e concentração do isótopo na rocha, o grupo de cientistas calculou que a supernova explodiu há 2,8 milhões de anos, a uma distância de 100              anos-luz. Fields acredita que esta distância não é suficiente para causar eventos de extinção no planeta: “Eu diria que chegou quase lá”. Para causar efeitos biológicos danosos, a supernova teria que explodir a 30 anos-luz da Terra, distância pequena              em uma escala galáctica – mas o pesquisador acredita que o planeta já sofreu uma            dezena de… “radiações assassinas” – durante a sua história de 4,5 bilhões de anos.

Além das “supernovas”…a ação do Sol poderia agir sobre a radiação no planeta,                      considerando a suposição de que toda vez que o sistema solar chega ao topo do                plano galático, a ação dos raios cósmicos se intensifica. Porém, pesquisas mais aprofundadas têm que ser feitas sobre a ação desses raios para saber se podem                  estar ligados a eventos de extinção em massa na Terra; pelo pouco que se sabe                  dos efeitos de sua ação na superfície terrestre…ao longo do tempo. (texto base*************************************************************************

“Supernovas” podem estar controlando a vida no Universo                                     “Nada em biologia faz sentido, a não ser à luz da evolução.”  (T. Dobzhansky)

Segundo estudo recente, enormes explosões estelares, chamadas “supernovas“, podem estar por trás do “desenvolvimento da vida” em nosso planeta… (e…em outros mundos).

Tudo isso porque, uma propriedade muito especial das moléculas orgânicas da Terra… (“quiralidade“) pode ter origem na explosão de uma…’supernova’… sugerindo que as bases moleculares, para a formação da…”vida orgânica“… não foram criadas em nosso planeta…mas sim, no “cosmos“.

Os cientistas acreditam que isso aconteça, porque as “bases da vida“… como açúcares e aminoácidos…têm ‘formato quiral’. Isso quer dizer que se os dividirmos ao meio; cada metade seria a imagem espelhada da outra. – Na química, a ‘quiralidade‘ significa que as moléculas não podem ser sobrepostas. Elas são consideradas canhotas ou destrasde acordo com a forma com que seus átomos se ordenam. Na Terra as bases da vida tendem    a ser canhotas, bem como no resto do universo (pelo menos…nos meteoritos analisados).

Pesquisadores do Lawrence Livermore National Laboratory acreditam que as supernovas sejam o motivo pelo nosso mundo ser “canhoto”. – Quando uma estrela entra em colapso, ela ejeta partículas que incluem elétrons antineutrinos…’destros. – Essas partículas poderiam interagir com partículas canhotas – como átomos de nitrogênio…de dentro dos aminoácidos… já que seriam quirais. – Então, essa interação converteria nitrogênio em carbono, destruindo a parte destra do aminoácido, e sobrando as ‘partículas canhotas’o que explicaria a prevalência deste tipo de molécula na Terra e outros lugares do Universo.

Se isso for verdade, significa que os aminoácidos da Terra…assim como                                todas as formas de vida, incluindo nós, humanos…teríamos uma dívida                                eterna para com o espaço interestelar.‘texto base’ [original](ago/2010) ********************************************************************

‘RAIOS CÓSMICOS’…no fundo do mar Detritos da explosão da supernova poderiam    ter atravessado a atmosfera da Terra – nesse instante se oxidando, e entãose quebrando  em nano-óxidos. Assim formariam ferrugem, para depois se depositarem no fundo do mar. Bactérias as coletariam…como fazem com as cadeias de cristais…Quando morressem, tais sedimentos, apresentando vestígios de 60Fe, seriam uma espécie de ‘assinatura biogênica’    da supernovapreservada no registro fóssil.

Constituídos de ‘prótons energizados’ provenientes de ondas de choques de supernovas, raios cósmicos podem ficar ‘viajando‘ pela galáxia durante milhões de anos, antes de atingir algo…Sobre toda atmosfera terrestre caem como uma chuva constante. – Apesar dessa intensidade, nenhum deles chega a atingir o solo – pois, ao colidir com átomos da atmosfera, criam uma longa camada de partículas secundárias. Ao nível do mar, grande parte dos raios cósmicos secundários se transforma em múons – subpartícula atômica.    A cada minuto somos atingidos por cerca de 10 mil deles…que, ocasionalmente, podem causar mutações genéticas. Como no passado, tudo leva a crer que a radiação sobre a atmosfera e solo terrestre tenha sido bem mais forte  de modo que tal fenômeno pode    ter uma importância evolutiva relevante junto à “mutação genéticados organismos

Por outro lado, um modo de descobrir se alguma extinção de espécies ocorreu – sob a ação dos…”raios cósmicos” – é analisar os…”isótopos radioativos”…que se formariam em uma supernova próxima à Terra.

Em 1999, um grupo da Universidade de Munique, Alemanha detectou o isótopo de ferro-60 em rochas no fundo do mar. Este isótopo, originário de supernovas, é extremamente raro, possuindo um tempo de vida médio de 1,5 milhões de anos – portanto…oriundo de uma supernova recenteAnalisando a localização e concentração do isótopo na rocha, a equipe calculou que a supernova explodiu, há 2,8 milhões de anos – a 100 anos-luz de  distância talvez, não perto o suficiente para causar um evento cataclísmico no planeta. Supõe-se que, para causar efeitos biológicos drásticosa supernova teria que explodir a    30 anos-luz da Terra; distância pequena numa escala galática. É presumível porém, que    a Terra já sofreu cerca de uma dezena de radiações mortais, em seus 4,5 bilhões de anos. **********************************************************************************

Estudo revela um dos…”ingredientes secretos”…para a vida no Universo        “Se a formação de estrelas acontecesse rapidamente, todas as estrelas se juntariam            em aglomerados gigantescos, onde a intensa radiação… e explosões de supernovas, provavelmente esterilizariam todos ‘sistemas planetários’ impedindo o surgimento          de qualquer tipo de vida… – e, inclusive … até a própria formação desses planetas”.
cosmos
Um novo estudo realizado pela “Australian National University” (ANU) investigou a natureza de um fenômeno cósmico que retarda a formação de estrelas … ajudando a garantir condições para a proliferação de vida no universo. O orientador do trabalho, Roland Crocker, pesquisador da Escola de Astronomia e Astrofísica da ‘ANU‘…disse        que a equipe estudou na pesquisa, um modo particular das estrelas fornecerem uma contra-pressão à gravidade, retardando o processo de formação estelar. Segundo ele:

“O fenômeno que estudamos ocorre em galáxias e aglomerados estelares onde há grande quantidade de gás empoeirado formando muitas estrelas com extrema rapidez. Galáxias com formação estelar mais lenta, como a Via Láctea…têm outros processos responsáveis por essa taxa de redução… – A Via Láctea forma 2 novas estrelas a cada ano, em média.”

O estudo demonstrou que, a luz nas faixas ótica e ultravioleta das jovens estrelas massivas se espalha pelo gás no qual as estrelas acabaram de se formar…atingindo a poeira cósmica, que então dispersa a…luz infravermelha – atuando efetivamente como um tipo de pressão contra a gravidade. Outras galáxias em nossa vizinhança…e, em outras partes do universo formam continuamente novas estrelas à taxa relativamente lenta e constante. Crocker diz que cálculos matemáticos do fenômeno indicam um ‘limite máximo’ à rapidez com que as estrelas podem se formam em uma galáxia ou nuvem gigante de gás. – E ele explicou que:

“Estamos investigando esta, e outras formas pelas quais as estrelas podem se                  relacionar com seu ambiente — para desacelerar sua taxa global de formação,                  ajudando desse modo, a viabilizar a vida no universo”. (texto base) nov/2018  ************************************************************************

Raios cósmicos podem moldar a Vida no Universo (mai/2020)

raios-cosmicos-vida-3

A quiralidade das moléculas biológicas – suas versões destras e canhotas – pode ter sido gerada pela incidência dos raios cósmicos. [Imagem: Simons Foundation]

Antes de haver…animais – bactérias ou mesmo DNA na Terra, moléculas autorreplicantes estavam evoluindo lentamente…da matéria à vida. Mas, 2 pesquisadores da Universidade de Stanford/EUA acabam de levantar a hipótese de que essa interação entre proto-organismos…e raios cósmicos seja responsável por uma estrutural preferência, chamadaquiralidade, nas moléculas biológicas. Se a ideia deles estiver certaisso sugere que toda a vida… – em todo o Universo, poderia estar compartilhando de uma mesma “preferência quiral”.

A quiralidade refere-se à existência de versões espelhadas das moléculas. Assim como nossas mãos esquerda e direita, 2 formas quirais de uma mesma moléculatêm formas que são reflexo da outra mas não se alinham postas uma sobre a outra. Em todas as principais biomoléculas – aminoácidos…DNA…RNA – a vida usa apenas uma forma de lateralidade molecular. – Sendo a versão espelhada de uma molécula – substituída pela versão regular dentro de um sistema biológico, este sistema geralmente funcionará mal,     ou deixará completamente de funcionar. No caso do DNA, um único açúcar na posição incorreta desorganizaria em definitivo a estável “estrutura helicoidal” de uma molécula.

Louis Pasteur descobriu essa homoquiralidade biológica em 1848. Desde então, cientistas debatem se a quiralidade da vida seria…”obra do acaso” – ou de alguma influência determinística desconhecida. – Pasteur levantou a hipótese…de que, se                a vida é assimétrica – isso poderia ser resultado de uma assimetria nas interações fundamentais da física que existe em todo o cosmos. Noemie Globus, que… com a        ajuda de seu colega Roger Blandford propôs essa nova interpretação, explica que:

“Nós propomos que a quiralidade biológica que testemunhamos agora na Terra            deve-se à evolução em meio à “radiação magneticamente polarizada” – onde uma pequena diferença na…taxa de mutação…pode ter promovido a evolução da vida baseada no DNA, em vez realizar esse procedimento – em sua imagem espelhada”.

chuveiro-particulas

Os raios cósmicos ultra-energéticos são detectados por tanques de água especiais, conhecidos como detectores de Cherenkov, uma espécie de telescópio que é usado para tentar decifrar raios cósmicos. [ASPERA/G.Toma/A.Saftoiu]

polarização magnética do espaço

Raios cósmicos, que são partículas – e não raios  são uma forma abundante de radiação de alta energia…originada de várias fontes – em todo o Universo, incluindo estrelas e galáxias. – Depois de atingir a atmosfera terrestre, estes raios cósmicos vão se degradando em partículas fundamentais…criando umchuveiro de partículas…Até quando, chegando ao solo, a maioria dos raios cósmicos existe apenas comomúons‘.

Múons são partículas instáveis, que existem por meros 2 milionésimos de segundo. Mas, por viajarem próximo à velocidade da luz — já foram detectadosabaixo da superfície da Terra, a mais de 700 metros. – Sendo magneticamente polarizados – compartilhamem média, a mesma orientação magnética…Portanto, quando finalmente decaem, produzem elétrons com a mesma…”polarização magnética”. – Os pesquisadores acreditam que essa enorme capacidade de penetração dos múons, permite a eles…e seus elétrons resultantes afetar as moléculas quirais na Terra assim como, em qualquer outro lugar do Universo.

Teste da hipótese                                                                                                                          “Somos irradiados o tempo todo por raios cósmicos. Seus efeitos são mínimos,                mas constantes — em todos os lugares do planeta onde a vida possa evoluir.                    Sendo a  polarização magnética dos múons e dos elétrons sempre idêntica,                    mesmo em outros planetas – os raios cósmicos… teriam os mesmos efeitos”.

A hipótese é que, no início da vida na Terra, essa radiação constante e consistente        afetou a evolução das 2 formas quirais de vida de maneiras diferentes … ajudando          uma a prevalecer em relação à outra. Tais mínimas diferenças na taxa de mutação      teriam sido mais significativas quando a vida iniciava – e as moléculas envolvidas        eram muito mais simples e frágeisAssim, a influência quiral dos raios cósmicos,      pequena mas persistente, teria produzido a quiralidade biológica que vemos hoje.    Globus e Blandford sugerem experimentos que ajudariam a provar…ou refutar            esta hipótese. Eles por exemplo, gostariam de testar como bactérias respondem à              radiação … com diferentes polarizações magnéticas. – E Globus ainda comentou: “Experimentos como esse…nunca foram realizados — e gostaria de ver o que nos ensinariam. Surpresas sempre surgem de ideias sobre tópicos interdisciplinares”. 

Os pesquisadores também esperam por eventuais amostras orgânicas coletadas de cometas, asteroides ou de Marte para ver se elas também exibem um viés quiral. E Blandford concluiu: “Essa ideia conecta a física fundamental com a origem da vida. Estando a teoria correta ou não…fazer a ponte entre tais campos – tão diferentes é emocionante, e um experimento bem-sucedido deve ser interessante”. (texto base***************************(texto complementar)*****************************

‘Raios cósmicos são criados em “supernovas (fev/2013)                                                “Até agora tínhamos apenas cálculos teóricos e o senso comum para nos guiar na ideia de que os raios cósmicos têm origem em ‘supernovas’. A deteção direta das assinaturas do decaimento dos píons em resíduos de supernova…fecha o circuito, dando evidências observacionais…para um componente significativo desses fenômenos”. (Jerry Ostriker)

raios.cósmicos

Raios cósmicos são fenômenos que ocorrem em todas galáxias, chegando à Terra de todos os lados numa chuveirada de micropartículas penetrando a atmosfera…Agora, a sua origem acaba de ser confirmada como ‘resultado’ das violentas explosões em ‘supernovas‘. Essa é a conclusão anunciada numareunião anualem Boston, EUA. A pesquisa analisou 4 anos de dados do telescópio espacial ‘Fermi‘ – de raios gama … sendo a 1ª evidência da origem dos raios cósmicos…Identificaram-se sinais remanescentes de 2 supernovas – W44…a 5 mil anos-luz da Terra, e IC 443: 10 mil anos-luz, cujas … “ondas de choque” … aceleraram prótons a velocidades relativísticas – naquilo que se convencionou chamar ‘raios cósmicos’. Diz o físico Stefan Funk, Stanford University:

“Raios cósmicos não são exatamente raios, mas sobretudo prótons. Porém, não são todas partículas subatômicas aceleradas em uma supernova que se tornam…’raios cósmicos’, e sim pequena parte. — Quando então tais prótons energeticamente acelerados se chocam com prótons estáticos … em meio a gás ou poeira estelar – são produzidos raios gama”.

Mais de 90% dos raios cósmicos que atingem a atmosfera terrestre na forma de ‘duchas de radiação’ são compostos por prótons. Hoje, esta radiação é desprezível, mas na história do ‘Sistema Solar’ foi tão relevante a ponto de influenciar a própria “evolução galática”. Há anos cientistas estipulam que as 2 fontes mais prováveis na geração de raios cósmicos, são explosões de ‘supernovas’ na Via Láctea, ou jatos de energia de ‘buracos negros’ para além da galáxia… — Isso por causa da dimensão dos fenômenos… — uma vez que — para lançar partículas por toda galáxia a fonte deveria ter energia suficiente para tanto…Porém, até hoje não foram encontradas ‘evidências‘…que comprovem a ‘veracidade‘ dessas suspeitas.

A explosão estelar conhecida como supernova é capaz de irradiar energia equivalente à que o Sol emitirá durante toda a sua existência. As ondas de choque de uma supernova aceleram os prótons até os transformarem em raios cósmicos, em um processo no qual prótons são presos nas regiões de choque, que se aceleram cada vez mais…por meio de “campos magnéticos. As energias desses prótons estão muito além do que os maiores aceleradores de partículas da Terra – como o próprio ‘LHC‘… são capazes de produzir.  Mas, como disse Luiz Vitor de Souza Filho…do Instituto de Física de São Carlos (USP):

“Esses raios cósmicos têm energia muito baixa…menor que 10e(16) eV. Os raios cósmicos de energia maiores…como os estudados pelo Observatório Pierre Auger não são gerados em supernovas, não sendo explicados aqui”. 

As colisões entre prótons…cada vez mais rápidos… e prótons…que se movem bem  mais lentamente (em nuvens de poeira e gás)…acarretam na formação de ‘píons‘.  Essas partículas neutras, descobertas na década de 1940 pelos físicos…Occhialini, Cecil Powell…e Cesar Lattes, decaem em “raios gama (‘altamente energéticos’).  E foi essa assinatura de decaimento  em raios gama… então detetada pelos ‘telescópios espaciais’, que comprovou a origem dosraios cósmicos‘. (texto base)  ************************************************************************************

A provável origem extragalática de raios cósmicos superenergéticos (set/2017)  Pela 1ª vez temos a confirmação de que raios cósmicos de ultra-alta energia, com mais de 1 milhão de vezes a energia de prótons acelerados no LHC, têm mesmo origem extragalática.

Tanque Cerencov

Detetores de partículas do Observatório Pierre Auger, instalado na província de Mendoza, Argentina

Astrônomos do Observatório ‘Pierre Auger’  podem ter solucionado um mistério, que já dura cinco décadas… – a origem dos “raios cósmicos ultra-energéticos“…detetados na Terra… – considerados, as partículas mais energéticas do Universo. — Bastante raros, chegam ao planeta a velocidades próximas à da luz… – e originam milhares de outras partículas — ao interagir com átomos de…  oxigênio e nitrogênio… da atmosfera.

A existência destas partículas, com energia superior a 8 ‘exaelétron’-volts … ou 8×1018    elétron-volts foi comprovada nos anos 1960, mas havia dúvida se eram geradas na própria Via Láctea ou se vinham de fora da galáxia. Ao longo de 13 anos, pesquisadores do “Auger” rastrearam a direção de chegada de cerca de 30 mil dessas partículas… — que atingiram a atmosfera terrestre. – E num estudo publicado hoje (22/9) na revista Science, concluem que elas chegam em maior número vindas de uma direção do céu bem longe do centro da Via Láctea…indicando, portanto, que se originam fora da nossa galáxia. A física brasileira Carola Chinellato, professora da ‘UNICAMP’…e participante do grupo – assim comentou:

“Esse resultado indica fortemente a natureza extragalática                          dos raios cósmicos ultra-energéticos, sendo a chance dessa              conclusão ser fruto do acaso…igual a de 2 em 100 milhões”.

O físico Ronald Cintra Shellard, diretor do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), um dos 30 brasileiros que integram a ‘colaboração internacional’…afirma que o principal mérito do trabalho é a precisão na determinação da origem extragalática desses raios cósmicos, que são bastante raros. – Eles chegam à Terra com uma frequência de um por km² /ano… sendo este, do ponto de vista científico, um dos resultados mais importantes nessa área nas últimas décadas. – A análise envolvida na extração deste resultado é vista como uma das mais difíceis, porque envolve uma série de efeitos sistemáticos sutis…que, caso não corrigidos, levam a falsos padrões. – Para se ter uma ideia, este resultado levou cerca de 12 anos para poder ser obtido e publicado. – Mesmo uma mínima inclinação no terreno do observatório, de apenas 0,2 grau, foi levada em conta nas correções. Diversos avanços técnicos foram promovidos até que se pudesse chegar a essa conclusão, que tem alta confiança (5,2 desvios-padrão com relação a ser um ruido) — e… peremptoriamente, demonstra que os raios cósmicos de ultra-alta energia – possuem origem extragaláctica.

Todavia…apesar do estudo indicar que estes raios cósmicos vêm de fora da Via Láctea ainda muitos enigmas persistem… Por exemplo, falta convicção da natureza dessas partículas…menos dos fenômenos que as produzem…Também ainda não é possível identificar de quais galáxias vieram… — isso porque o campo magnético da…’Via Láctea’  (e de outras galáxias) — os desvia.

Tentando responder a essas questões, os astrofísicos do Observatório Pierre Auger,              pouco mais de 400 pesquisadores de 18 países… incluindo o Brasil… planejam aprimorar o sistema de detetores do Observatório. O objetivo é tentar detetar mais              desses raros raios cósmicos, que não sofreriam tanto desvio na viagem até nosso planeta…permitindo melhor definir a sua região de origem no espaço…É o começo              de uma jornada muito maior — a de descobrir quais fontes astrofísicas produzem          essas partículas de altíssima energia…A questão da identidade dessas fontes, pode            ser atacada – elevando-se a energia média da amostra de raios cósmicos, de forma                a reduzir desvios que estes raios sofrem em suas trajetórias, por conta dos campos magnéticos atravessados… – desde suas fontes de origem…até chegarem por aqui.

O Observatório Pierre Auger começou a operar em 2004 sendo sua obra finalizada      em 2008. Localizado em Mendoza/Argentina, é a maior instalação de detecção de raios cósmicos do mundo – composta por 1.600 detectores, cada um deles um tanque com 12 toneladas de água. Os dados colhidos até agora pelo Auger, já são a mais vasta e precisa amostra de raios cósmicos de altíssimas energiasenvolvendo a detecção atual de mais    de 30 mil partículas cósmicas, vindas das mais variadas direções no espaço; e tendem a      se tornar ainda mais completos com a previsão atual que continue a coletar dados, pelo menos até 2025…reforçando a probabilidade na elucidação da identidade dessas fontes.

Este é um campo ativo de análises não só da…”Colaboração Auger” – mas também da colaboração que opera o “Telescope Array”…experimento de raios cósmicos instalado      em Utah – EUA, com visão privilegiada do céu do hemisfério norte. (texto 1) (texto 2) *******************************************************************************

Rajadas rápidas de rádio são detetadas no espaço                                                            A origem… permanece um mistério… – mas, acredita-se que venham de outras galáxias.frb-randomness_1024

Por meio de um telescópio na Colúmbia Britânica, no Canadá, astrônomos identificaram oito novas e misteriosas “Rajadas Rápidas de Rádio” (FRB, na sigla em inglês) vindas do espaço. A descoberta é parte do projeto CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) que busca estabelecer um mapa para do histórico de expansão do Universo.  Os cientistas têm aproveitado o programa de monitoramento do Cosmo para rastrear as rajadas – já foram detetados um total de 10 sinais… – O primeiro deles veio em 2007…e voltou a ocorrer várias vezes depois – incluindo o ano de 2018, e início de 2019, quando    as rajadas foram localizadas como emergindo de 1,5 mil anos-luz de distância no espaço.

O fenômeno costuma ser intenso e desaparecer rapidamente, durando apenas alguns milissegundos… Mesmo assim, há uma descarga muito rápida…com uma energia equivalente…a mais de 500 milhões de sóis.

Com as oito novas rajadas, os cientistas descobriram que talvez elas não sejam tão raras assim, sendo possível rastrear as galáxias de onde os sinais foram emitidos. – Em junho deste ano foi divulgado de onde veio a rajada de rádio FRB 180924 descoberta em 2018. Ela teria sido originada de uma galáxia parecida com a Via Láctea, que fica a 3,6 bilhões      de anos-luz da Terra. Ao portal Science Alert, o físico Ziggy Pleunis (“McGill University”    no Canadá), disse acreditar que os fenômenos vêm de fontes diferentes… – pois há uma variação recorrente entre eles… 6 dos oito sinais, se repetiram apenas uma vez. A oitava rajada de rádio surgiu 3 vezes, e a pausa mais longa entre todos sinais – foi de 20 horas. Individualmente…as que se repetem com maior frequência tendem a durar mais do que aquelas que só aparecem uma vez. texto base (ago/2019) ‘FRBs tocam de forma rítmica’

Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979.
Esse post foi publicado em astronomia, cosmobiologia e marcado , . Guardar link permanente.

3 respostas para ‘Supernovas’, ‘Raios cósmicos’, e a Vida no Universo

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair /  Alterar )

Foto do Google

Você está comentando utilizando sua conta Google. Sair /  Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair /  Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair /  Alterar )

Conectando a %s