Equação de Drake - Is there anybody out there?

28 de Março de 2008
"A Equação de Drake e as Civilizações Extraterrestres",
Prof. Rui Agostinho.
FCUL/OAL/CAAUL

(mais informações aqui)

A Equação de Drake, proposta por Frank Drake em 1961, foi formulada com o propósito de fornecer uma estimativa do número de civilizações existentes na nossa galáxia com as quais poderíamos ter hipótese de estabelecer comunicação.

A Equação de Drake tem a seguinte forma:

Em que:

N é o número de civilizações extraterrestres na nossa galáxia com as quais poderíamos ter hipóteses de estabelecer contacto

R* é a taxa de formação de estrelas na nossa galáxia

f_p é a fracção de tais estrelas que possuem planetas em órbita

n_e é o número médio de planetas que potencialmente permitem o desenvolvimento de vida por estrela com planetas

f_l é a fracção dos planetas com potencial para a vida que realmente desenvolvem vida

f_i é a fracção dos planetas que desenvolvem vida que desenvolvem vida inteligente

f_c é a fracção dos planetas que desenvolvem vida inteligente que está disponível e apta para comunicar

L é o tempo esperado de vida de tal civilização

"R* - estimada por Drake como sendo de 10/ano. Os últimos cálculos da NASA e da ESA indicam que essa taxa é de, aproximadamente, 6/ano. Porém, o Instituto Planck para a Física Extraterrestre, na Alemanha, afirma que a nossa galáxia não é uma das maiores produtoras de estrelas e supernovas, no Universo. (Teknospace Team)"

Fontes: Observatório Astronómico de Lisboa, Teknospace, Wkipédia
A imagem veio daqui

Astronauta Rick Linnehan

Uma homenagem aos companheiros terráqueos que estão lá em cima. São poucos os que têm o privilégio de sair da Terra, deve ser brutal vê-la do Espaço.

Crédito da imagem: NASA

Notícias pela net...

Loopy Photons Clarify 'Spookiness' Of Quantum Physics

First 'Rule' Of Evolution Suggests That Life Is Destined To Become More Complex

New Luminous Spots Found On Jupiter

The icy Promethei Planum area on Mars

CERN opens its doors to the public

Why are Saturn's Rings Disappearing?

Peruvian Meteorite May Rewrite Impact Theories

Mars Express reveals the Red Planet’s volcanic past

Imagem: NASA

Sobre o Universo

O Universo é grande! É mesmo muito muito grande! Muito maior do que conseguimos imaginar. Podemos especular e dizer que ele é infinito, o que não faz sentido para as nossas cabeças. O que é uma coisa infinita? Também podemos chutar para canto e dizer que é finito mas ilimitado, um pouco como a superfície da Terra. É finita porque andando no mesmo sentido podemos voltar ao mesmo sitio, mas é ilimitada porque nunca chegaremos a uma gigantesca parede intransponível ou cairemos num buraco até ao centro da Terra. Se o espaço-tempo for curvo o Universo pode ser semelhante a uma superfície esférica mas a 4 dimensões. Na prática um espaço destes torna possível que se nos deslocarmos numa direcção possamos voltar ao mesmo sítio, um pouco como aqueles jogos de computador em que se formos em direcção ao limite esquerdo do ecrã, aparecemos e imediato no limite direito, mas no nosso caso o ecrã seria o nosso espaço tridimensional.

E se o Universo for finito e limitado? Isto faz ainda menos sentido. Estamos habituados a que sempre que uma coisa acabe tenha qualquer coisa do outro lado. E se o Universo tiver uma parede? Esta é a hipótese menos plausível. Qualquer das formas ser infinito ou finito e ilimitado não me conforta muito mais.

Estas são algumas das questões que me provocam extremo fascínio. Provavelmente nunca irei saber as respostas. No entanto é importante referir que as hipóteses levantadas são baseadas em teorias com bastante sucesso, como é o caso da relatividade geral de Einstein. E melhor, é até possível que num curto espaço de tempo observações do cosmos possam obrigar-nos a escolher uma destas hipóteses.

É preciso saber com precisão qual a densidade do Universo e qual a sua estrutura até às escalas mais pequenas. E depois cada vez que se faz uma pergunta surgem logo mais duas ou três. Para calcular a densidade do Universo temos de saber quanta massa existe. Ora, até agora a matéria comum apenas consegue explicar 5% da massa do Universo. Mas existem efeitos gravitacionais que apontam no sentido de haver outras coisas no nosso Universo que não fazemos ainda a mínima ideia do que sejam, entre as minhas preferidas estão a Matéria Negra e a Energia Negra, que já aqui abordei e a que irei voltar em "posts" futuros.

Algumas das respostas de fundo acerca do nosso Universo parecem estar no Horizonte, mas ainda temos de esclarecer algumas coisas primeiro, mas é assim que a ciência funciona. Já sabemos muito mais do que há uns poucos anos atrás. Sabemos que a Terra é redonda, sabemos que vivemos num sistema solar entre muitos, localizado numa galáxia entre muitas e que o espaço lá fora é enorme. E se existir um Multiverso no qual o nosso seria apenas mais um entre uma imensidão deles? Não me admirava nada!

Via Láctea

A nossa Galáxia, um aglomerado de milhares de milhões de estrelas e outros objectos (nebulosas, buracos negros, planetas, entre outros). A Via Láctea tem cerca de 100 mil anos luz, o que significa que se pudéssemos viajar à velocidade da luz (300 mil km/s) demoraríamos 100 mil anos a atravessá-la. Esta nossa grande casa é apenas uma entre muitas. Estima-se que existam cerca de 100 mil milhões de galáxias no universo observável.

Crédito da imagem: NASA/CXC/M.Weiss

Vestígios de um Lago em Marte

Foram descobertos os restos de um antigo lago em Marte através da observação e da interpretação de imagens obtidas pela HiRISE (The University of Arizona-led High Resolution Imaging Experiment instalado na sonda da NASA Mars Reconnaissance Orbiter).

Este lago fossilizado foi encontrado no interior de uma cratera. Do ponto de vista geológico é possível identificar uma brecha de impacto (formada aquando do impacto meteorítico que formou a cratera) coberta por sedimentos finos (argilas) típicos de um lago calmo que terá preenchido a cratera. Também se observam leques de deposição de sedimentos.

Esta descoberta é importante por duas razões. Primeiro, é mais uma evidência de que terá existido água no estado líquido em Marte e portanto um excelente indicio para a existência de vida. Segundo, estas argilas constituem o tipo de sedimento ideal para fossilização de seres-vivos. Assim este local irá ser certamente um dos alvos de futuras missões espaciais a Marte. Se existir vida fossilizada em Marte, mesmo que seja microbiana, aquele é um dos sítios a investigar.

Fontes: Universidade do Arizona e Universe Today

Crédito das imagens: NASA/JPL/University of Arizona

Descoberta do "Núcleo Interno" do Núcleo Interno da Terra confirmada

O conhecimento da nossa área do Universo é actualmente enorme, no entanto pode ser infinitamente pequeno se pensarmos na imensidão do Universo. Mas já pusémos robots em Marte, já andámos pela Lua e no entanto conhecemos muito pouco do que está mesmo debaixo dos nosso pés. As pessoas que estudam essa fracção ínfima do nosso Universo são comummente e carinhosamente apelidados de "os gajos que estudam os calhaus", perceba-se geólogos. Os geofísicos livram-se muitas vezes deste mal.

A Terra, o nosso querido planeta, é um planeta vivo, dinâmico, em constante alteração e agitação. O seu interior fervilha, mas pouco conhecemos de facto do que lá se passa. Temos muito poucas formas de "ver" o que está ali em abaixo. Uma das formas, a directa, é fazer um buraco (sondagem) e tirar amostras (amostragem). Tentámos e o máximo que atingimos foram apenas cerca de 12 km, e lembremo-nos de que a Terra tem aproximadamente 6400 km de raio. É de facto muito pouco mas um feito enorme em termos técnicos.

A outra forma de aceder ao interior da Terra é através de método indirectos, em particular utilizando o eco de um tipo de ondas mecânicas, as ondas sísmicas. Note-se que ao contrario das ondas electromagnéticas, como é o caso da luz, que se propagam através de um meio físico, as ondas sísmicas correspondem à vibração do próprio meio. É por isso que sentimos o chão a mexer quando se dá um sismo, o meio está a vibrar e essa vibração é devida à propagação das ondas sísmicas.

Usando as ondas geradas por sismos e utilizando sismógrafos extremamente precisos os cientistas conseguem inferir acerca da estrutura interna da Terra e foi assim que se detectou o núcleo da Terra. Este principio baseia-se no facto de as ondas serem reflectidas e refractadas nas interfaces de meios com elevado contraste de densidades, como é o caso do manto e do núcleo. De forma geral as densidades dos meios estão relacionadas com a sua composição química pelo que também podemos inferir acerca da constituição química do interior do Planeta.

Hoje em dia é mesmo possível obter imagens tridimensionais do interior da Terra utilizado computadores. Foi exactamente isso que uma equipa da Universidade de Illinois fez utilizando a técnica de tomografia tridimensional. Desta forma obtiveram um "imagem" do "núcleo interno" do núcleo interno da Terra, que até agora pouco mais era do que uma especulação muito bem fundamentada (Ver notícia aqui).

A Terra tem um núcleo com cerca de 3400 km de raio, o núcleo interno tem aproximadamente 1300 km e o que esta equipa de cientistas descobriu foi um núcleo interno do núcleo interno com cerca de 600 km de raio. É difícil traduzir "inner inner core"! O núcleo interno interno! :)

Crédito da imagem: Precision Graphics

À conversa sobre o clima em três continentes

Na próxima quinta-feira, dia 13 de Março, às 12h45, estudantes e cientistas em Lisboa, Washington, Chicago, Cardiff e Alexandria, debatem as alterações climáticas e o papel do Homem na evolução do planeta.

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Avalanche em Marte

Uma nave espacial (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA captou pela primeira vez uma avalanche gerada junto ao Polo Norte de Marte. É possível identificar na imagem uma nuvem de poeira e gelo junto ao sopé de uma escarpa. Esta imagem foi captada a 19 de Fevereiro de 2008. Esta é mais uma evidência de que Marte é um planeta dinâmico, apesar de a maior parte da superfície de Marte estar fossilizada desde há muitos milhões de anos.

Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

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Glosoli

Este video é uma montagem com base em cenas do documentário "Ice Worlds" da série Planet Earth da BBC. A musica é a Glósóli dos Sigur Rós.

Átomos

O Átomo é definido como a partícula mais pequena que caracteriza um elemento químico. Esta é a definição actual, pois o conceito surgiu quando filósofos Indianos e Gregos propuseram que a matéria deveria ser constituída por elementos indivisíveis. Esta ideia foi de alguma forma confirmada no século XVII e XVIII quando os químicos da altura mostraram que algumas substancias não podiam ser separadas por outros processos senão químicos.

Em 1897 J.J. Thomson demonstrou pela primeira vez que os átomos possuíam uma estrutura interna e que os electrões podiam ser deflectidos dos átomos. Os electrões foram os primeiras partículas mais pequenas que os átomos (partículas subatómicas) a serem identificadas. Afinal os átomos não eram esferas, como imaginou Dalton no inicio do século XIX seguindo a linha dos Gregos, mas sim agregados de partículas mais pequenas - os átomos possuíam estrutura interna.

Durante algum tempo apenas se conheciam os electrões, o que levantava dois grandes problemas: 1) os electrões têm carga negativa mas os átomos são neutros; onde parava o resto da carga positiva para compensar? ; 2) os electrões tinham uma massa muito pequena, que não explicava a massa total dos átomos, eram preciso milhares de electrões!

Foi Ernst Rutherford que tropeçou na solução para os dois problemas ao detectar um ponto minúsculo com carga positiva no centro dos átomos, responsável pela quase totalidade das suas massas - os núcleos (que actualmente sabemos serem constituidos por protões e neutrões).

Não me vou alongar mais na história. Para quem quiser saber mais detalhes deixo aqui um link para a entrada "Atom" na Wikipédia. O que queria mesmo fazer neste post era dar uma noção, se possível, das dimensões minúsculas dos átomos. Vamos a isso...

Para começar vamos tentar imaginar o tamanho de um átomo. Tipicamente estes têm cerca de 0,3 nanometros, o que corresponde a 0,3 mil milionésimos de um metro (3x10^-10m). Para construirmos uma fila de átomos com 3 mm de comprimento (com o tamanho de dois traços "--" ) tínhamos de pôr lado a lado cerca dez milhões de átomos. É obra!

Para facilitar podemos ampliar estes traços "--" de forma a estenderem-se por 3 km. Deste modo um átomo ocupariam cerca de 2 mm. Talvez seja mais fácil de visualizar assim!

Agora o núcleo. Este é ainda mais pequeno que o átomo, na realidade muito mais pequeno. O diâmetro de um núcleo é cerca de um décimo milésimo de um átomo. Se pensarmos num átomo como uma esfera com um metro de diâmetro, o seu núcleo terá cerca de um décimo de milímetro. Bué pequeno! O incrível é que é aqui que se concentra a quase totalidade da massa dos átomos - 99,9%. Apenas 0,1% da massa é atribuída aos electrões que "circulam" em torno do núcleo.

O engraçado disto é que a maior parte daquilo a que chamamos átomos é espaço vazio. O espaço vazio que rodeia o núcleo, onde circulam os electrões (6 no caso do carbono), é cerca de 10 mil vezes maior que o diâmetro do núcleo. De facto nós somos constituídos essencialmente por vazio.

A descoberta do muito pequeno e o desenvolvimento da Física das Partículas, assim como a descoberta do muito grande e do desenvolvimento actual da Cosmolgia, foram dois grandes passos de gigante da ciência moderna. Ver o mundo em outras escalas e perceber que existem escalas no Universo (ou Multiverso) para além da nossa, ajuda-nos sem duvida a perceber um pouco qual a nossa posição no meio disto tudo.

Voltarei a este assunto um dia destes.

Bibliografia: Peter Atkins, 2008. O Dedo de Galileu, As dez grandes ideias da ciência. Ciência Aberta nº161, Gradiva.

Crédito da imagem de topo: Joseph Stroscio and Robert Celotta, NIST