A acreção de matéria a uma estrela libera de 15 a 60 vezes mais energia que a fusão do hidrogênio? Por que isso ocorre?

A acreção de matéria – deposição de matéria ao redor de um astro por efeito da gravitação – pode liberar grandes quantidades de energia em algumas situações. Uma delas é quando consideramos que a matéria está em acreção a um objeto compacto muito massivo.

Um exemplo é a situação que acontece no estágio final do colapso de uma pré-supernova. A matéria das camadas mais externas se deposita sobre um pulsar em formação na sua região central. O pulsar, que também pode ser chamado de estrela de nêutron, é o resto de estrelas que explodiram, as supernovas. A atração gravitacional do pulsar acelera a matéria, transferindo lhe enormes quantidades de energia de movimento. Isso também pode acontecer na transferência de matéria em um sistema estelar binário, envolvendo uma estrela normal e uma estrela de nêutron.

Em ambos os casos, a acreção de matéria sobre o objeto compacto pode transferir energia cinética ainda maior que aquela apontada pelo leitor. O ponto relevante é que temos um campo gravitacional extremamente intenso na vizinhança do objeto compacto massivo, com uma massa maior que a massa do Sol, concentrada em uma região do tamanho da Terra. O campo gravitacional na superfície desses objetos é mais que um milhão de vezes maior que aquele na superfície da Terra. Assim, a gravitação transfere mais energia, por grama da matéria em queda, que aquela produzida na reação de fusão de hidrogênio.

Sérgio Duarte

Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas

 Revista Ciência Hoje, Março de 2007

Por que os cientistas acreditam que a existência de água é fundamental para haver vida?

Primeiramente, é necessário responder a uma questão ainda mais fundamental: o que é vida? Em artigo recente (CH nº 191), delineamos algumas respostas possíveis no âmbito científico, mas aqui privilegiaremos o conceito de autopoiesis (autocriação), proposto pelos neurobiólogos chilenos Humberto Maturana (1928) e Francisco Varela (1947-2001). Para esses autores a vida se manifesta como uma unidade autopoiética, formada por uma rede de interações moleculares concatenadas que produz, continuamente, os próprios componentes que participam das interações e transformações internas da unidade e, além disso, a fronteira física que lhe dá forma. As unidades autopoiéticas são fechadas em sua organização autoprodutora e auto mantenedora, mas são abertas às trocas de matéria e energia com o meio. Essas trocas dependem de uma mobilidade molecular, facilitada pelo meio líquido.

De acordo com essas definições, todos os sistemas que apresentam uma organização autopoiética – não importando a forma, a composição molecular da unidade o meio onde tal organização possa ser efetivada – seriam considerados sistemas vivos. Visto que a água participou do processo pelo qual a vida se configurou na Terra há pelo menos 3,8 bilhões de anos, ela se tornou essencial à vida como a conhecemos. Isso explica a crença da maioria dos cientistas (mas não de todos) de que a água é essencial à vida, não importando o lugar do universo em que se investiga. Assim, a busca de água é uma boa pista, mas não deveria ser a única.

Luiz Antônio Botelho Andrade

Departamento de Imunobiologia, Universidade Federal Fluminense

 Revista Ciência Hoje, Setembro de 2004.

Como se faz uma implosão?

Com dinamite e método. Basta explodir todos os pilares do térreo que o prédio cai, pois está apoiado neles. O problema é saber onde ele vai cair. “Dependendo do lado onde queremos que ele desabe”, diz o engenheiro de minas Ivar Kohmann, “escolhemos quais pilares destruir e em sequência.”

Quando o edifício fica em uma área urbana, é preciso que ele simplesmente caia para baixo, sem tombar para nenhum lado nem ameaçar os vizinhos. Para isso, os especialistas explodem os pilares do centro do térreo e, depois de menos de 1 segundo, os próximos às paredes. Assim, os que caem antes puxam o resto do edifício e ele desaba para o meio, e não para os lados.

Outro cuidado importante é derrubar, a marretadas, a escadaria, os poços de elevador e algumas paredes, antes da detonação. Senão, essas estruturas podem resistir aos explosivos e segurar um dos lados do edifício, fazendo com que ele caia para o outro lado. Em prédios muito altos, os especialistas detonam os pilares de mais de um andar, para diminuir o risco de uma falha que possa fazer o prédio tombar para o lado. Depois, é só proteger da poeira e dos estilhaços, que, por maior que seja o cuidado, são inevitáveis.

Super, Outubro de 1998.

Por que o óleo diesel é mais poluente que a gasolina e o álcool?

O óleo diesel polui mais que o álcool e a gasolina porque sua combustão emite uma grande quantidade de óxidos de nitrogênio e dióxido de enxofre. O lançamento dessas partículas microscópicas na atmosfera já está sendo considerado como a causa principal do aumento do número de casos de bronquite, asma, tosse, irritações nos olhos e nas vias respiratórias e, mais recentemente, de vários tipos de câncer e problemas cardíacos nas populações das grandes cidades.

Entretanto, o óleo diesel não deve ser desconsiderado como combustível, basta melhorar sua qualidade. As vantagens de sua utilização em relação aos outros combustíveis são o baixo custo e o lançamento na atmosfera de 20% menos de dióxido de carbono, um dos gases responsáveis pelo efeito estufa. Atualmente, na França, a cada dois carros novos, um funciona a diesel. Lá, existe uma legislação que limita o teor de enxofre lançado na atmosfera, exigindo o uso de catalisadores nos veículos.

Eder Gassola Molina

Professor do Departamento de Geofísica da Universidade de São Paulo

Globo Ciência, Setembro de 1997.

Ficar exposto ao Sol realmente baixa a imunidade?

Depende muito do tempo de exposição à luz do Sol, cujo principal componente nocivo são os raios ultravioletas (UV). Há evidências de que uma exposição longa à radiação ultravioleta – isto é, 30% a 50% da necessária para causar queimadura solar – leva à imunossupressão em humanos. Assim, a exposição longa, aparentemente, gera mais malefícios do que benefícios. Já a curta exposição pode colaborar para o equilíbrio do nosso organismo.

Experiências realizadas com camundongos mostraram que a exposição prolongada a raios UV atenuaram a resposta imune celular ao causarem a morte dos linfócitos T, responsáveis pela defesa do organismo. Os linfócitos T são vitais no combate a tumores e a parasitas intracelulares.

Outros estudos de foto imunologia, uma área de pesquisa recente, constataram, porém, que a lesão da pele provocada por raios solares gera liberação de peptídeos antibacterianos, substâncias que funcionam como antibiótico. Várias doenças de pele de natureza autoimune são tratadas com radiação ultravioleta. Nessa situação, ocorre uma imunodepressão, que, entretanto, não causa aumento de infecção, possivelmente devido à liberação dos peptídeos.

Verifica-se, por outro lado, que habitantes de locais onde há menos exposição solar podem sofrer efeitos psíquicos, como a depressão, que comprometem a eficiência do sistema imunológico. Quanto às vantagens do banho de Sol de breve duração, destaca-se a produção de vitamina D, que fortalece o sistema imunológico, além de ajudar a absorção do cálcio. Porém, como a reação ao tempo de exposição ao Sol varia entre os indivíduos, o ideal é tomar precauções como preferir horários de menor intensidade solar, no começo da manhã e no final da tarde, e usar filtro solar, como recomenda a Sociedade Brasileira de Dermatologia, que tem um excelente trabalho educacional e preventivo do câncer de pele.

Luiz Anastácio Alves

Laboratório de Comunicação Celular, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz.

Ciência Hoje, Maio de 2011.

Como funciona o espelho antiembaçante?

O vapor d’água fica líquido ao esbarrar numa superfície fria. Se ela for vertical, a tendência é que as gotas escorram. “Mas isso não acontece sempre porque a água tem uma estranha carga elétrica”, explica o químico Atílio Vanin, da Universidade de São Paulo. A sua molécula (H₂O) liga um átomo de oxigênio – com oito elétrons (negativos) e oito prótons (positivos) – a dois de hidrogênio - cada um com apenas um elétron e um próton. Quando isso acontece, os elementos compartilham seus elétrons. O resultado é que um lado da molécula fica com mais elétrons e, portanto, mais negativo que o outro. Acontece que o silicato, do qual é feito o vidro, também tem hidrogênio e oxigênio ligados da mesma forma. Por isso, os lados positivos de um atraem os negativos do outro e vice-versa, e as gotinhas grudam. Os fabricantes de espelho antiembaçante o protegem com algum produto transparente, como o silicone, que bloqueie a tal atração elétrica.

Super, Junho de 1999.

Como funciona a bomba de grafite usada em bombardeios na Sérvia?

A tarde de 3 de maio, na região de Nis, a 250 quilômetros de Belgrado, foi surrealista. Um esquadrão de ataque da Força Aérea americana despejou uma chuva de artefatos que não explodiam. De dentro deles saltavam longos cordões cinza, parecidos com serpentina. Definitivamente, não se tratava de uma festa. “Os fios, feitos de grafite, se enroscaram nas linhas de transmissão e distribuição de energia, desativando as cinco principais geradoras de eletricidade da região”, conta o engenheiro Márcio Antônio Sens, da Universidade Federal Fluminense, no Rio de Janeiro. A arma, que não feriu ninguém nem causou danos às construções, foi batizada de soft bomb (bomba suave). Mas, até que o emaranhado de grafite fosse retirado, não só as forças armadas sérvias, alvo do ataque, tinham sido incomodadas. A população e vários serviços públicos, como hospitais, ficaram às escuras e com equipamentos desativados. Um dano profundo.

Super, Junho de 1999.