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Sinais de nevoeiro ácido encontrados em Marte

02.11.15

 



Cumberland Ridge

Enquanto Marte não tem muita da meteorologia da Terra, parece partilhar um tipo de meteorologia estranha: nevoeiro ácido.

A cientista planetária Shoshanna Cole juntou as peças de uma história cativante sobre vapores ácidos que podem estar a comer rochas numa área de 40 hectares em Husband Hill na Columbia Hill na Cratera Gusev, Marte. Ela usou uma variedade de dados reunidos por uma série de instrumentos do Rover Spirit em 2003 para conseguir informação sobre exposição de rocha antiga. Ela apresentou o seu trabalho na Geological Society of America.

O trabalho focou-se nos afloramentos rochosos de 'Watchtower Class' em Cumberland Ridge e no cume da colina de Husband Hill, disse Cole, que é professor assistente no Ithaca College e que começou a estudar a área para a sua tese Ph.D. na Universidade de Cornell.

'O que é especial acerca de Watchtower Class é que está muito espalhado e vemos em diferentes localizações. Tanto quanto podemos dizer, faz parte do solo lá,' o que significa que estas rochas gravam ambientes que existiram em Marte há milhares de milhões de anos.

Combinando dados de estudos prévios desta zona de Marte, Cole viu algo intrigante nos padrões existentes. O Rover Spirit examinou as rochas de Watchtower Class numa dúzia de locais espalhados ao longo de 200 metros em Cumberland Ridge e o cume de Husband Hill. A composição química destas rochas, determinadas pelo Espectrómetro Raio-x Protão Alfa (APXS na sigla inglesa), é a mesma, mas as rochas parecem diferentes para todos os outros instrumentos.

Ao longo de Cumberland Ridge - que é cerca de 1/3 do tamanho de um estádio de futebol - o Espectrómetro Mossbauer mostrou que havia um alcance surpreendente abrangente na proporção de ferro oxidado em relação à quantidade total de ferro, como se algo reagisse com o ferro destas rochas em diferentes graus. O estado de oxidação do ferro vai de 0.43 a 0.94 ao longo de somente 30 metros.

Entretanto, dados, tanto do Espectrógrafo Mossbauer como do Espectrómetro de emissões térmicas miniatura (Mini-TES) mostrou que tanto os minerais nas rochas alteraram e perderam a estrutura, tornando-se menos cristalinos e mais amorfos. Estas apetências coincidem com o tamanho de pequenos solavancos, a que Cole chamou aglomerados, vistos com a câmara panorâmica e com a câmara microscópica que fotografou as rochas.

'Podemos ver o progresso dos aglomerados em tamanho, de Oeste para Este, e as mudanças no ferro do mesmo modo,' disse Cole.

Mas o facto das rochas serem de qualquer modo iguais em composição, indicam que elas eram originalmente idênticas. 'Isso faz-nos pensar que elas eram feitas do mesmo material quando começaram. Então, alguma coisa aconteceu para as tornar diferentes umas das outras.'

Cole criou a hipótese de as rochas terem sido expostas a vapor de água ácido de erupções vulcânicas, semelhantes ao corrosivo nevoeiro vulcânico, que coloca perigos de saúde no Havai, vindo de erupções no Kilauea. Quando o nevoeiro Marciano aterrou na superfície das rochas, dissolveu alguns materiais, formando um gel. Então a água evaporou, deixando para trás um agente 'acimentado' do qual resultaram aglomerados.

'Assim sendo, nada está a ser acrescentado ou retirado, mas antes alterado,' frisou. 'Isto teria acontecido em pequenas quantidades ao longo de um grande período de tempo. Existe inclusive um lugar onde se vê o agente 'acimentador' a unir uma fractura na rocha.'

Mais apoios para esta ideia vem de um estudo de 2004 no qual cientistas conduziram experiência laboratoriais em rochas basálticas marcianas adaptadas (baseadas em dados do mini-rover da Mars Pathfinder) expondo a ácidos sulfúricos e clorídrico. Os resultados indicaram que quando estas rochas são expostas a ácidos, perdem a sua estrutura cristalina - tal como verificado por Cole em vários graus ao longo das rochas expostas em Watchtower Class.

Sobre o porquê de haver uma tendência no ferro e o grau sob o qual as rochas mudaram, a resposta são os microclimas, semelhantes aos que se encontram num jardim. Quando o gel estava presente nas rochas, dependia da quantidade de sol e vento a que as rochas estavam expostas. Quanto mais alteradas estão as rochas (com mais aglomerados rochosos), menos expostas ao Sol estão. As rochas menos alteradas estão nas encostas menos inclinadas e com maior exposição ao Sol, segundo Cole.

Juntar as peças deste nevoeiro Marciano enfatizam a história de sucesso do Rover Spirit.

'O Rover Spirit foi sempre o que se esforçou mais,' diz. 'Ele foi enviado à Cratera Gusev para procurar por depósitos sedimentares de um lago, mas aterrou num campo de lava. Ele teve de fazer um longo caminho para as Colombia Hills para encontrar dados de um antigo ambiente aquífero. Ainda existem toneladas de dados para analisar, e isso é bom.'

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publicado às 23:51

China começará a trabalhar num super acelerador de partículas em 2020

02.11.15

 

Espaço.jpg

A China irá começar a trabalhar no maior acelerador de partículas em 2020, uma super máquina feita para aumentar o nosso entendimento do ilusivo Bosão de Higgs.

As instalações, feitas para esmagar partículas sub-atómicas a enorme velocidade, irão supostamente ser pelo menos o dobro do CERN, o acelerador de partículas europeu, na Suíça, onde o Bosão de Higgs foi descoberto.

Cientistas acreditam que o Bosão - chamado também de 'partícula de Deus' - dotado de massa, é um dos pilares fundamentais do universo.

O conceito final do projecto será completado até ao final de 2016, diz Wang Yifang, director do Instituto de Física de Alta Energia na Academia de Ciências da China, diz o China Daily.

As instalações esperam criar milhões de Bosão de Higgs, muito mais que o a actual capacidade do CERN.

Como esperado, o projecto Chinês irá gerar sete vezes mais energia que o LHC do CERN, esmagando partículas sub-atómicas juntas para gerar Bosões numa escala sem precedentes.

'O LHC está nos seus limites energéticos,' diz Wang à China daily, que é publicada pelo governo. 'Parece não ser possível aumentar a energia nas actuais instalações.'

- CERN à espera de um melhoramento

O CERN foi rápido ao mostrar os seus planos de um 'upgrade' ao LHC. Irá acrescentar 'luminosidade' ao LHC, o que significa que haverá uma maior percentagem de colisões de partículas geradas na máquina.

O LHC já efectua colisões de partículas com a maior rapidez de sempre.

'A Alta-luminosidade do LHC irá produzir colisões dez vezes mais rapidamente, aumentando o potencial de descoberta e transformando o LHC numa máquina de estudos de precisão: o próximo passo será a fronteira da alta-energia,' diz o chefe do CERN, Rolf Heuer.

Mais de 230 cientistas e engenheiros de todo o mundo, reuniram-se no CERN esta semana para discutir este projecto, que estará operacional a partir de 2025, disse a organização no seu site.

O CERN diz igualmente que o seu 'upgrade' iria permitir o seu enorme laboratório - um túnel em anel de 27 Km na fronteira Franco-Suiça - produzir 15 milhões de partículas de Bosão de Higgs por ano, comparado com as 1.2 milhões que gerava no total entre 2011 e 2012.

Numa altura em que as medidas de austeridade levaram a que muitas nações reduzissem os seus fundos de investigação sem aplicações visíveis, a China tem usado avultadas somas de dinheiro em ciência teórica e prática, esperando ser um líder mundial em todos os campos, desde a biologia à cosmologia.

A apresentação do projecto Chinês iniciou-se em 2013, pouco depois da descoberta em 2012 do Bosão de Higgs, de acordo com a apresentação feita por Wang em Geneva, que apareceu no site do instituto. Terá sido sugerido Qinhuangdao, uma cidade portuária a norte, no início da grande muralha, como o ponto ideal para instalações subterrâneas, particularizando as suas vantagens geológicas e regiões vinícolas como pontos comerciais vantajosos.

O rápido crescimento económico Chinês e enorme população, colocam numa posição única aquele país para obter uma base de investigação cientifica.

'Esta será uma máquina para o Mundo e do Mundo: e não uma Chinesa.' refere o director da Academia de Ciências da China, referindo que cientistas de todo o mundo ajudarão no projecto.

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publicado às 12:03

Avanço nos condesadores

02.11.15

 



Diagrama de condensador dieléctrico pesquisado pela Universidade de Delaware

21 de Outubro de 2015, o dia em que Doc Brown e Marty McFly aterraram no futuro, num DeLorean, com a viagem no tempo feita a partir de um 'condensador de fluxo.'

Enquanto os condensadores de fluxo ainda são do reino da ficção cientifica, os condensadores já são a componente chave da electrónica portátil, sistemas de computação e veículos eléctricos.

Em oposição às baterias, que oferecem uma alta capacidade de armazenamento eléctrico, mas descarga lenta de energia, os condensadores oferecem uma descarga rápida, mas fraca capacidade de armazenamento. Grandes esforços têm sido realizados no sentido de melhorar estas características - conhecida por densidade energética - de condensadores dieléctricos que compreendem material isolante entre duas placas de material condutor.

Agora, um grupo de investigadores da Universidade de Delaware e da Academia de Ciências Chinesa, usaram com sucesso a nanotecnologia para atingir este objectivo. Este trabalho é apresentado na Science Advances com o título, 'Condensadores Dieléctricos com Eléctrodos Interdigitais Tridimensionais Nano para Acumulação de Energia.' - "Dielectric Capacitors with Three-Dimensional Nanoscale Interdigital Electrodes for Energy Storage."

'Com o nosso conhecimento, atingimos uma densidade de dois watts por Kg, o que é significativamente mais alta do que qualquer outra estrutura de condensador dieléctrico conhecido,' diz Bingqing Wei, professor de engenharia mecânica na Universidade de Delaware.

'Para o nosso conhecimento, esta é a primeira vez que eléctrodos interdigitais 3D de nano-escala foram feitos na prática,' acrescenta. 'Com a sua grande área relativa à sua escala, nano-tubos de carbono incorporados com design ímpar, incorporados numa arquitectura 3D, deram-nos uma indicação acerca da capacidade dos condensadores dieléctricos para armazenar energia.'

Uma das chaves do sucesso destes novos condensadores será o seu design interdigital - semelhantes aos dedos entrelaçados de duas mãos, com luvas - que diminui drasticamente a distancia entre eléctrodos opostos e que, logo, aumentam a capacidade dos condensadores armazenarem carga eléctrica.

Outra característica dos condensadores é a dimensão única na escala nano tridimensional que também oferece alta voltagem, que significa que o material dieléctrico integrado (alumina - oxido de alumínio) não falha com facilidade na sua função como isolador.

'Em contraste com versões anteriores, esperamos que estes novos condensadores dieléctricos sejam mais adequados para aplicações práticas, que peçam capacidade de densidade energética, tal como fontes de alimentação acessórias e sistemas de híbridos de energia,' diz Wei.

 

 

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publicado às 10:50


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