Acervo textual da Revista AstroNova
Edição 20 — páginas 41 a 60
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Assuntos identificados: cartas, estrela, universo, sistema, terra, solar, astronomia, estrelas, stephen, superfície.
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42 AstroNova . N.20 . 2018 hidrogênio onde a pressão e a temperatura são suficientes para ocorrer a fusão. A massa da estrela influencia o que acontecerá. Se tiver menos que 2,5 massas solares, ocorre a formação de gás de elétrons degenerados na compressão do núcleo. O conceito de degeneração da matéria vem da Mecânica Quântica e sua compreensão não é objetivo deste artigo. Podemos dizer em termos gerais que um gás degenerado não obedece às leis clássicas, ou seja, sua pressão não é proporcional à sua temperatura e densidade. Assim, o núcleo é aquecido com esse gás degenerado até a temperatura de 100 milhões de graus Celsius, o que ocasiona o início da fusão do hélio pelo processo triplo-alfa. Este evento é denominado flash de hélio. Este flash não é diretamente observável na superfície da estrela pois a energia gerada é absorvida pelo gás de elétrons degenerados alterando seu estado para não-degenerado. Em uma estrela de 1 massa solar estima-se que a energia liberada num flash de hélio é 100 bilhões de vezes maior que a energia gerada antes desse evento ocorrer, e isso em poucos segundos. Embora o processo seja violento, a integridade da estrela não é afetada. Em estrelas com massa maior que 2,5 massas solares não apresentam flash de hélio pois o núcleo não apresenta gás de elétrons Evolução de uma estrela de uma massa solar ao longo do tempo desde a nuvem primordial até tornar-se uma gigante vermelha. São mostradas as estrelas 18 Sco, Sol e HIP 102152 e suas idades em bilhões de anos. Fonte: ESO/M. Kornmesser. Quando o Sol se tornar uma Gigante Vermelha (diâmetro aprox. = 2 u.a.) O Sol hoje, uma estrela na sequência principal (diâmetro aprox. = 0,01 u.a.) Comparação entre o tamanho atual do Sol e seu tamanho como gigante vermelha no futuro.
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43 AstroNova . N.20 . 2018 degenerados e a fusão do hélio ocorre pela compressão gravitacional da massa estelar e de uma forma muito mais suave. O início da fusão do hélio põe fim à transição para gigante vermelha e coloca a estrela numa região do diagrama H-R denominada ramo horizontal, na qual a estrela se mantém estável por milhões de anos. As camadas mais externas de uma estrela gigante vermelha tem ligação gravitacional mais fraca, isso causa um aumento na emissão do vento solar destas estrelas. Com o aumento do tamanho da estrela, aumenta sua área de distribuição da energia, tornando a estrela mais luminosa, mais fria e menos densa. Estima-se que dentro de 5 bilhões de anos, o Sol terá consumido todo o hidrogênio do seu núcleo e se tornará uma gigante vermelha. Neste processo irá engolfar Mercúrio, Vênus e, provavelmente, a Terra. Sua luminosidade poderá ser 2700 vezes maior do que a luminosidade atual e sua temperatura da superfície cair dos 6000 °C para 3500°C. Embora o processo de transição para uma gigante vermelha altere o sistema destruindo planetas, ao estabilizar seu tamanho surge uma nova região habitável, ou seja, na qual a temperatura de um planeta em torno de uma gigante vermelha pode manter a água líquida. Para uma estrela de 1 massa Comparação entre o tamanho atual do Sol e a estrela Arcturus (á Bootis). Concepção artística. Sol Arcturus Sol Aldebaran Betelgeuse (á Orionis) registrada pelo telescópio ALMA no Chile. Pela primeira vez este telescópio registrou a superfície de uma estrela. Sua temperatura superficial é estimada em 3600 K. Comparação entre o tamanho atual do Sol e a estrela Aldebaran (á Taurus). Concepção artística.
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44 AstroNova . N.20 . 2018 solar, esta região varia entre 2 a 9 unidades astronômicas (lembrando que 1 unidade astronômica = distância da Terra ao Sol). Como esta estabilidade estelar poder durar centenas de milhões de anos, a vida poderia se desenvolver nos planetas que orbitam uma gigante vermelha. Por fim, uma estrela gigante vermelha, ao deixar o ramo horizontal, poderá seguir para diferentes regiões do Foto de longa exposição da constelação do Cruzeiro do Sul destacando-se a luminosidade da vermelha Gacrux (ã Crucis). Autor: Naskies. Comparação entre o tamanho atual do Sol, a estrela Antares (á Scorpii) e a estrela Arcturus (á Bootis). Se Antares fosse colocada no lugar do Sol, seu raio seria maior que a distância entre o Sol e Marte. Raio do Sol = 0,7 milhões de km Estrela Laranja Arcturus R = 20 milhões de km Órbita de Marte R = 227 milhões de km Gigante Vermelha Antares R = 300 milhões de km
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Usando o Very Large Telescope Interferometer (VLTI) da ESO foi reconstruída a imagem detalhada da estrela Antares. Fonte: ESO/K. Ohnaka. Evolução de uma estrela de 1 massa solar no diagrama H-R. Nota-se o aumento do raio da estrela até ocorrer o flash de hélio e as passagens pelo ramo horizontal (RH), ramo assintótico das gigantes (AGB, do inglês asymptotic giant branch), nebulosa planetária (NP), anã branca (AB) e, finalmente, anã negra (AN). 45 AstroNova . N.20 . 2018 diagrama H-R como o ramo assintótico das gigantes vermelhas ou a região do red clump. Ao final do consumo de hélio a estrela chegará ao fim gerando uma nebulosa planetária, anã branca e uma anã negra. Como as estrelas gigantes vermelhas possuem uma luminosidade muito alta, você pode encontrá-las facilmente no céu. Além de muito brilhantes possuem a cor vermelha característica. Como exemplos temos Aldebaran (alfa da constelação do Touro), Antares (alfa da constelação do Escorpião), Arcturus (alfa da constelação do Boieiro), Betelgeuse (alfa da constelação de Órion) e Gacrux (gama da constelação do Cruzeiro do Sul). Rafael Cândido Jr. é membro fundador do grupo Arcturus. É graduado e mestre em Engenharia Química (USP) e doutorando em Engenharia Aeroespacial (ITA). Bibliografia recomendada: Fundamental Astronomy Hannu Karttunen, Springer
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Nebulosa de Órion Astrofotógrafo: Wagner Fazcar 03/03/2018 Aracaju-SE
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1347 LÚDICO TERRAFORMING MARSTERRAFORMING MARSTERRAFORMING MARSMARS Um jogo para aprender o processo de terraformaçãoUm jogo para aprender o processo de terraformação Ricardo Francisco Pereira [email protected] O objetivo desse texto é compartilhar um pouco da minha paixão por jogos e pela Astronomia, indicando um excelente jogo envolvendo essa temática, por isso não será abordada a questão do jogo solo ou das 2 expansões (Prelúdio e Venus Next) que o jogo já possui e nem todas as regras e opções do jogo para focar na essência dele. Falaremos sobre o jogo e a sua dinâmica para que vocês possam conhecer um pouco dele, entretanto não é meu objetivo que esse texto seja um tutorial de como jogar. Para aprender a jogar, recomendo que você assista ao excelente vídeo tutorial: TerraformingMars – Aprenda jogando – Jack Explicador: www.youtube.com/watch?v= MM10XekpaqU TerraformingMars (na tradução literal: Terraformando Marte) é um jogo criado por Jacob Fryxelius e produzido, traduzido e vendido no Brasil pela empresa Meeple BR. Também tem uma versão digital sendo vendida pela Steam, mas essa versão está totalmente em inglês por enquanto. O jogo pode ser jogado com 1 até 5 jogadores, com idade recomendada de 14 anos para cima e com tempo de jogo estimado entre 120 e 150 mim (Isso quando todos os jogadores já têm domínio das regras e da jogabilidade, quando tem jogador(es) que precisam aprender a jogar, o tempo facilmente ultrapassa as 3 horas de duração) e é um dos poucos jogos de tabuleiro que é possível jogar sozinho (jogo solo), que possui regras próprias e representa um grande desafio ao jogador. Não é nada fácil ganhar o jogo no modo solo porque a terraformação de Marte tem que ser finalizada em certo prazo (de rodadas, não de tempo). Esse jogo já ganhou várias premiações e atualmente
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ocupa a 4º colocação em um dos principais rankings mundiais de jogos de tabuleiro (ranking do site www.boadgamegeek.com). De forma resumida para que o texto não fique massivo de ler, a história do jogo se passa no ano 2174, onde a Terra está com uma superpopulação e com os recursos diminuindo rapidamente. O Governo Mundial inicia a empreitada de terraformar Marte para que ele possa sustentar uma colônia humana. O processo de terraformação é empreendido por várias corporações (empresas) ao longo do tempo para conseguir alcançar o objetivo de tornar o planeta Marte habitável. Cada jogador representará uma corporação e executará projetos, eventos e ações que ajudem a tornar Marte habitável. No jogo base são 17 cartas de corporação (as expansões acrescentam mais 48 AstroNova . N.20 . 2018 algumas). Os projetos executados no jogo ajudam as corporações a aumentarem seu índice de terraformação (pontuação no jogo). Para que a superfície marciana sustente a vida humana, 3 parâmetros globais do planeta precisam ser drasticamente alterados: 1) a temperatura média do planeta precisa subir de 30ºC negativo para 8ºC positivo; 2) o nível de oxigênio da atmosfera precisa aumentar de 0% para 14%; 3) é necessário conseguir uma quantidade específica de água na superfície ou que se consiga achar aquíferos no subsolo do planeta. Esse é um jogo de gerenciamento de recursos, ou seja, é necessário que os jogadores produzam recursos para que possam realizar suas ações, projetos e eventos que os ajudem completar a terraformação. Cada jogador recebe um pequeno tabuleiro onde gerencia a quantidade de recursos que tem e o nível de produção deles. São 6 recursos: Megacrédito (dinheiro marciano), aço, titânio, plantas, energia e calor. Tirando os megacréditos (por motivos óbvios), os outros recursos dão algum tipo de vantagem para o jogador: !Algumas classes de cartas de projetos podem ser pagas (totalmente ou parcialmente) usando aço na proporção de 1 unidade de aço valendo 2 megacréditos. O mesmo vale para o titânio: é possível pagar por alguns tipos de cartas usando o titânio, mas agora a proporção é de 1 unidade de titânio valendo 3 megacréditos; !Quando um jogador possuir 8 unidades de plantas, se ele quiser, ele pode executar uma ação no jogo e trocar essas unidades de plantas por uma vegetação (floresta), que é representada no jogo por um tile (peça) que é colocada no tabuleiro e isso sobe o parâmetro global de oxigênio na atmosfera. Isso também pode ser realizado diretamente com o
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49 AstroNova . N.20 . 2018 jogador pagando uma certa quantia de megacréditos e realizando o projeto padrão chamado Vegetação, colocando um tile no tabuleiro e elevando o nível de oxigênio; !Quando um jogador possuir 8 unidades de calor, se ele quiser, ele pode executar uma ação no jogo e trocar essas unidades de calor por uma elevação no nível de temperatura. Isso também pode ser realizado com o jogador pagando uma certa quantia de megacréditos e realizando o projeto padrão chamado Asteroide e elevando em 1 nível a temperatura do planeta; A quantidade de água necessária no jogo é representada por 9 tiles (peças) que representam aquíferos e devem ser jogadas no tabuleiro em alguns lugares específicos. Para colocar esses aquíferos, é necessário realizar projetos ou eventos por meio de algumas cartas ou realizar o projeto padrão chamado Aquífero, pagando uma certa quantia de megacréditos. Também é possível construir cidades em Marte, seja por meio de projetos a partir de cartas como por meio de um projeto padrão. A construção de cidades não eleva nenhum parâmetro global, mas ao final do jogo, cada jogador ganhará 1 ponto no índice de terraformação por cada tile (peça) de floresta do lado das suas cidades. A dinâmica do jogo funciona por meio de gerações e cada
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50 AstroNova . N.20 . 2018 geração é composta de várias rodadas até que nenhum jogador possa ou queira fazer mais ações. Quando se inicia uma nova geração, os jogadores recebem os recursos proporcionais às suas respectivas produções e uma nova série de rodadas se inicia com os jogadores realizando ações até que ninguém mais consiga ou queira realizar ações. Assim as rodadas e gerações vão se sucedendo até que a terraformação de Marte seja completada. Os projetos a serem realizados no jogo são divididos em diferentes tipos dependendo das cartas. Os projetos mais básicos melhoram a sua capacidade de produzir recursos e tem as bordas na cor verde. As cartas de projetos com as bordas na cor azul são projetos especiais que lhe dão direito a um benefício quando uma certa condição é alcançada ou lhe permite realizar uma determinada ação, em ambos os casos, tudo é explicado nas cartas. As cartas com as bordas na cor vermelha são especiais porque lhe dão benefícios por meio de algum evento no planeta durante o processo de terraformação, por exemplo: colidir um asteroide na superfície do planeta para aumentar a temperatura na superfície e conseguir metais, ou trazer um cometa para a atmosfera de Marte para conseguir água. O jogo ainda apresenta uma forma de realizar alguns projetos específicos sem o uso de cartas, somente pagando o custo do projeto, entretanto são opções bem limitadas em relação aos projetos nas cartas. São os chamados Projetos Padrão (que estão marcados no próprio tabuleiro de Marte). O jogo possui 208 cartas de projetos (as expansões acrescentam mais cartas de projetos), mais os 6 projetos padrão e isso faz com que cada vez que se jogue seja completamente diferente da outra porque o número de possibilidades de projetos que é possível fazer é imenso. Nesse tipo de jogo de gerenciamento de recursos e com uma imensa possibilidade de realização de projetos, é impossível iniciar o jogo com uma estratégia. Ela precisa ser elaborada a partir de sua corporação e a das cartas que vão saindo nas mãos dos jogadores. Eu já joguei várias vezes com outras pessoas e também no modo solo e nunca repeti uma estratégia. Cada vez que eu joguei foi muito diferente uma da outra e isso é um grande diferencial desse jogo, você pode jogar muitas vezes e nunca será repetitivo, até mesmo no modo solo. Complementando a questão do gerenciamento de recursos e das estratégias, o jogo tem outro diferencial, sua dinâmica é colaborativa- competitiva, ou seja, os jogadores precisam colaborar para alcançar um objetivo global, mas há uma competição entre as corporações (jogadores) para ver quem mais colabora para terraformar Marte e isso é marcado pelo Índice de Terraformação.
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51 AstroNova . N.20 . 2018 O jogo é muito legal porque o autor (Jacob Fryxelius) estudou muito a questão da terraformação da superfície de Marte para poder arquitetar coerentemente as regras e dinâmica do jogo com os projetos e eventos a serem realizados e em como os parâmetros globais precisam ser modificados para que o planeta possa sustentar a vida humana. Obviamente ainda estamos muito longe de ter a capacidade de transformar artificialmente a superfície de outro planeta, mas o que o autor incorpora no jogo envolve muito do que os cientistas da atualidade pensam ser necessário para completar uma terraformação. A partir de todo o exposto, considero que o jogo é um excelente recurso para entender o conceito de terraformação e também ter a real noção do imenso desafio tecnológico que envolve esse processo e, como consequência, o jogo também pode levar os participantes a refletirem na importância de se preservar nosso meio ambiente e recursos naturais para que a nossa civilização ainda possa viver nesse planeta por muitas gerações. Depois de tudo que eu apresentei, muitos podem achar que o jogo é muito difícil de ser jogado, mas eu garanto que apesar de ele ter um certo nível de complexidade, porque envolve estratégia e gerenciamento de recursos, a dificuldade é só na primeira vez que se joga porque você está conhecendo as regras e a dinâmica de jogo (isso eleva consideravelmente o tempo de jogo), entretanto nas próximas vezes que for jogar, o nível de dificuldade será bem menor, assim como o tempo de jogo. Para finalizar, quem tiver a possibilidade de jogar, aproveitem porque é um jogo que une diversão, aprendizagem e Astronomia. Não à toa é um dos líderes de um dos melhores rankings mundiais para jogos de tabuleiro e não há muitos jogos profissionais que entregam a mesma coisa. Ricardo F. Pereira é professor no depto. de Física da UEM. É doutor em Educação para a Ciência e a Matemática e coordenador da páginas Recursos de Física Leitura recomendada: O plano da NASA para transformar Marte em um planeta habitável: https://www.bbc.com/portuguese/ger al-39164794 Terraformação de Marte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Terraform ao_de_Marte Entenda a Terraformação, o plano para deixar Marte mais habitável: https://g1.globo.com/ciencia-e- saude/blog/cassio- barbosa/post/2018/08/10/entenda-a- terraformacao-o-plano-para-deixar- marte-mais-habitavel.ghtml
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www. RECURSOSdeFÍSICA .com.br Página que socializa produção de recursos de ensino adaptados à sala de aula e aos professores. Material produzido nas disciplinas do curso de Licenciatura em Física da UEM e em outros projetos coordenados pelo prof. Dr. Ricardo Francisco Pereira.
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1353 LÚDICO BATALHA DO UNIVERSO Um jogo de tabuleiro com “quase tudo” o que há no Cosmos Ricardo Francisco Pereira [email protected] O contexto: mesmo com todo nosso conhecimento atual, ainda sabemos muito pouco sobre o Universo, tudo o que observamos estão a distâncias inimagináveis e por causa disso é muito difícil explorá-los. Estudar o Universo somente a partir da luz que enxergamos, que chamados de radiação visível, não é suficiente para enxergar e entender tudo o que está acontecendo lá fora, na prática, a maior parte do que conhecemos sobre o Universo não é detectável pelos nossos olhos, mas sim em uma forma de luz, que chamamos de radiação, não visível. São 7 os tipos de radiações existentes que compõem o que chamamos de espectro eletromagnético, são elas: Ondas de Rádio, Microondas, Infravermelho, Visível (o que enxergamos), Ultravioleta, Raios X e Raios Gama. Cada uma dessas radiações (não confunda com radioatividade) tem características e propriedades diferentes. Quando estudamos o Universo a partir das diferentes radiações, vemos coisas diferentes e obtemos informações diferentes, é a junção dessas informações que mostram um quadro mais completo do Universo para que possamos entendê-
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lo um pouco melhor. Nas figura 1 e 2 vemos respectivamente a nebulosa do caranguejo e a galáxia de Andrômeda observadas a partir de diferentes radiações eletromagnéticas, ou seja, por tipos diferentes de luz. Percebam como cada tipo de radiação mostra uma informação diferente. Para entender o Universo, é necessário estuda-lo a partir de várias radiações diferentes. O jogo aborda essa questão das diferentes radiações para estudar o Universo e um pouco do que já conhecemos sobre ele. As cartas de radiações que compõem o jogo trazem imagens reais de objetos ou eventos específicos para a radiação indicada. Além das radiações pela qual observamos o Universo, no jogo também há imagens de alguns telescópios terrestres e espaciais que nos ajudam a compreender mais sobre o Universo e também de outros objetos e fenômenos conhecidos no Universo (sem ser em uma carta de radiação). Sobre o jogo A princípio este jogo não foi desenvolvido para ser um jogo educativo, mas sim para ser um jogo de entretenimento e diversão que envolve a temática de Astronomia, mais especificamente sobre o Universo. Para jogar não é necessário ter conhecimento de Astronomia e ainda ele pode servir como catalisador para se interessar mais por Astronomia e até mesmo para uma eventual discussão e/ou abordagem do assunto em uma sala de aula ou em um curso qualquer. Não há um limite de idade para este jogo, mas recomendamos jogadores acima de 12 anos pela questão cognitiva porque o jogo lida com várias estratégias e efeitos nas cartas, quanto mais jovem, mais difícil será lidar com 54 AstroNova . N.20 . 2018 Figura 1 Nebulosa do Carangueijo (Crab Nebula) vista por radiações de diferentes frequências Figura 2 A galáxia de Andrômeda vista por radiações de diferentes frequências.
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uma quantidade grande de informação. Para compensar isso, nas regras do jogo há uma sugestão para retirar um certo grupo de cartas para deixar o jogo mais simples. O jogo comporta entre 3 (mínimo) até 6 jogadores (máximo) e possui 99 cartas de jogo, mais 6 cartas “Como jogar”, que explica resumidamente os passos de como jogar, mais 3 cartas “Objetivo”, que apresenta resumidamente o objetivo do jogo e mais 24 fichas. Existem 2 tipos de cartas, as cartas das radiações, que precisam ser jogadas para ganhar o jogo e as cartas de efeito, cujo efeitos estão descritos nas próprias cartas. O objetivo de cada jogador é conseguir juntar todas as 7 cartas de radiações na sequência correta, começando pela carta de Ondas de Rádio, Microondas, Infravermelho, Visível, Ultravioleta, Raios X e até Raios Gama. Essa sequência deverá ser montada na mesa, na frente do jogador e à vista de todos os outros jogadores. Cada jogador tentará montar a sua própria sequência e o primeiro jogador que conseguir montar a sequência completa e na ordem, ganha o jogo. Como jogar Uma ordem precisa ser estabelecida entre os jogadores para jogarem (sentido horário ou anti- horário e quem inicia). As cartas precisam ser bem embaralhadas e distribuídas 5 cartas para cada jogador. O resto das cartas deve compor o monte de compras e ficarem viradas para baixo. Quando as cartas forem descartadas, elas deverão ficar uma em cima da outra e viradas para cima. Esse será o monte de descarte. Na vez de jogar de cada jogador, inicialmente ele deve comprar uma carta do monte de compra ou pegar a primeira carta do monte de descarte, mas somente se ela for uma carta de radiação. Cada jogador pode realizar somente 1 ação por jogada e tem 3 opções de ações para os jogadores: 1) Jogar uma carta de radiação em sua respectiva sequência. 2) Usar o efeito de uma carta; 3) Descartar qualquer carta (mesmo se não quiser utilizar um efeito da carta). Observações: Não é permitido um jogador realizar 2 ações na mesma vez de jogar a não ser a partir de um efeito de uma carta. Cada jogador precisa terminar a sua vez de jogar com 5 cartas nas mãos. Nenhum jogador pode sofrer o efeito de 2 cartas ao mesmo tempo. As cartas de efeito podem ser usadas contra qualquer jogador desde que obedeçam às condições indicadas nas 55 AstroNova . N.20 . 2018 O jogo completo (regras mais cartas) pode ser baixado no site Recursos de Física em: www.recursosdefisica.com.br em Jogos =>Jogos de Astronomia => Batalha do Universo A sequência correta de cartas
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próprias cartas. A sequência correta das cartas de radiação para ganhar o jogo é: Ondas de Rádio, Microondas, Infravermelho, Visível, Ultravioleta, Raios X e até Raios Gama. Essa sequência tem que acontecer na mesa e na frente dos respectivos jogadores, com cada um tentando fazer a sua e vendo as sequências dos outros jogadores. Para facilitar para os jogadores a identificação das cartas da sequência correta, no canto superior direito nas cartas de radiações tem um número (1 a 7) e esse número respectivo para cada radiação indica a ordem nas quais elas devem ser jogadas. Começando pela Carta de Ondas de Rádio (número 1) e terminando na carta Raios Gama (número 7). Todos os jogadores têm que começar a sua sequência jogando a carta Ondas de Rádio (1) e só após ela a carta Microondas (2) pode ser jogada. A carta Infravermelho (3) só pode ser jogada depois da carta Microondas (2) e assim por diante até que a carta Raios Gama (7) só pode ser jogada após o jogador jogar a carta Raios X (6). Ganha o jogo o primeiro jogador que conseguir jogar a carta Raios Gama (número 7) na mesa. Efeitos A descrição e/ou a condição para a ativação do efeito estão informados na própria carta. Quando um jogador é afetado por um efeito que tem duração de 1 uma ou 2 rodadas, use as fichas para marcar a duração do efeito. Por exemplo: se um jogador é afetado pela carta Quasar, ele ficará 2 rodadas sem jogar. Essas 2 rodadas são indicadas por 2 fichas que devem ficar na frente do jogador afetado. Ao passar a primeira rodada sem jogar, 1 ficha é retirada e, ao passar a segunda 2ª rodada sem jogar, a última ficha também é retirada e o jogador fica livre do efeito. Relembrando que um jogador não pode ser alvo de 2 cartas de efeito ao mesmo tempo. Carta Coringa (7 cartas: Telescópio Espacial Hubble, Telescópio Espacial Spitzer, Telescópio Espacial Chandra, Telescópio SOAR, Telescópio VLT, Telescópio Keck e Telescópio Gemini): Essas são cartas especiais porque elas substituem quase todas as cartas de radiação, ela só não pode substituir a carta Raios Gama (7). Ela também tem um efeito especial que permite o jogador realocar a carta Coringa na sequência das radiações arcando com o custo de ficar 2 rodadas sem jogar (use as fichas para marcar essas rodadas), entretanto, esse efeito especial só pode ser usado uma vez por cada carta Coringa. Por exemplo: um jogador usou uma carta Coringa para substituir a carta Infravermelho, conforme continua o jogo e não importa que esse jogador já tenha jogado outras cartas de radiação em sua sequência, se ele consegue uma carta Infravermelho, na próxima vez dele jogar ele pode colocar essa carta no lugar onde estava a carta Coringa e realocá-la para o lugar da próxima radiação necessária na sequência. Cartas de radiações duplicadas: Um jogador deve descartar o mais rápido possível se ele possuir 2 ou mais cartas da mesma radiação ou cartas de uma radiação que já tenha jogado. Monte de compras: Quando acabarem as cartas do monte de compras, pegue o monte de descarte, embaralhe as cartas, vire ele para baixo, use-o como novo monte de compras. 56 AstroNova . N.20 . 2018
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Sugestão em relação ao número de participantes: O número ideal (e máximo) de participantes é de 6 jogadores, caso tenha menos que isso, recomendamos diminuir o número de cartas de radiações. 5 jogadores: não é necessário excluir cartas; 4 jogadores: exclua 2 cartas de cada radiação (14 no total); 3 jogadores: exclua 3 cartas de cada radiação (21 no total). Sugestão de regra opcional para crianças abaixo de 12 anos (ou para simplesmente deixar o jogo mais fácil): Diminuir a quantidade das cartas de efeito. Exclua as seguintes cartas: !Telescópio (3 cartas); !Renovação (2 cartas); !Exploração espacial (2 cartas); !Troca (2 cartas); !Restrição (3 cartas); !Campo Magnético (3 cartas); !Dupla (3 cartas); !Caça aos planetas (2 cartas); !Busca de vida extraterrestre (2 cartas); !Caos (2 cartas); !Buraco negro (1 carta) - A carta cujo efeito é: “As cartas nas mãos dos jogadores são juntadas, embaralhadas e redistribuídas”. Ricardo F. Pereira é professor no depto. de Física da UEM. É doutor em Educação para a Ciência e a Matemática e coordenador da páginas Recursos de Física Para saber mais: ANDREOLLA, T. Radioastronomia: Ferramenta de observação do Universo (artigo). Disponível em: https://educacaoespacial.files.wordpr ess.com/2010/10/radioastronomia- ferramenta-para-observar-o- universo1.pdf ABC da Astronomia / Invisível https://www.youtube.com/watch?v=n LYAX7CYDfo Céu da Semana Ep. #278 – Astronomia Espacial 7 a 13/03/2016 www.yo_GoBack_GoBackutube.com /watch?v=wAP7fDm5Tlk ANDREOLLA, T. Astronomia no invisível: interação da Física e Astronomia para descobrir o universo que não se vê. Revista Pontes, Paranavaí, 2018, v. 3, p. 177-185. Disponível em: http://revistapontes.com.br/wp- content/uploads/2018/10/ARTIGO- 18-TINA-ANDREOLLA.pdf 57 AstroNova . N.20 . 2018 A estrutura da cartas
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13 ASTROFÍSICA Beatriz Araujo [email protected] Em meio aos perigos da 2ª Guerra Mundial, Frank e Isobel Hawking se mudam de Londres para Oxford para garantir a segurança do bebê que estava por vir, e então exatos 300 anos após a morte de Galileu Galilei, em 8 de Janeiro de 1942, nasce Stephen William Hawking. Embora vivesse numa família um tanto excêntrica para os padrões ingleses da época, Stephen não era o caricato geniozinho que muitos acham que fosse. Não era dono das melhores notas da turma e muitas vezes se mostrava desinteressado nas aulas. Entretanto, para aqueles que conseguiam travar uma conversa mais aprofundada com o garoto, a impressão era uma: ele tinha algo a mais. Seu pai era um médico especializado em doenças tropicais, e quando chegou o tempo de Stephen decidir para qual universidade iria e o que faria, o desejo de Frank era um: que cursasse Biologia e continuasse o seu legado. Seu filho, por sua vez, achava Biologia uma ciência muito descritiva e imprecisa, ao passo que a Matemática se mostrava a ele como um campo de exatidão e belos teoremas que existiam independentemente de nossos gostos e vontades. Frank não poderia aceitar que seu filho fizesse Matemática: não daria um bom retorno financeiro. E assim, em um meio termo a decisão surgiu: Física. Stephen foi em 1959, aos 17 anos, realizar seus estudos na Universidade de Oxford, onde seus pais se graduaram. Foi um audacioso timoneiro do time de remo e não despendeu mais do que 1 58 HAWKING E OS TAIS BURACOS NEGROS Depois de exatos 139 anos do nascimento de Albert Einstein, chega ao fim a jornada de um dos cientistas mais pop de todos os tempos: Stephen Hawking. Quais foram as ideias que fizeram dele um físico lendário? Depois de exatos 139 anos do nascimento de Albert Einstein, chega ao fim a jornada de um dos cientistas mais pop de todos os tempos: Stephen Hawking. Quais foram as ideias que fizeram dele um físico lendário?
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hora de estudo por dia, na média. Claro, Stephen era sagaz e se saía melhor do que o esperado dado o seu empenho, mas não de maneira suficiente para estar entre os melhores alunos, novamente. Com o tempo, se interessou cada vez mais por problemas fundamentais, e o maior deles: o começo de tudo, se é que houve um. A década de 60 foi marcada, entre outras tantas coisas, pelo debate entre teorias cosmológicas que buscavam explicar, cada uma a sua maneira, o Universo, sua origem e evolução. Fred Hoyle (1915-2001) era um famoso astrônomo de Cambridge, um dos criadores da Teoria do Estado Estacionário (TEE). Essa teoria defende que o Universo sempre existiu e tem a mesma aparência desde sempre e para sempre. Desde a descoberta de Edwin Hubble (1889-1953) – o mesmo que deu nome ao telescópio espacial da NASA – em 1929 sobre o afastamento de galáxias, sabia-se que o Universo estava em expansão. Ora, se o Universo se expande (como um balão que é cheio), então sua densidade deve diminuir, já que a matéria fica distribuída num espaço maior. Para contornar isto, a TEE diz que matéria é criada constantemente de forma que a densidade permaneça constante. Fred Hoyle era um pesquisador muito famoso e admirado inclusive por Stephen, que decidiu ingressar em Cambridge para realizar sua pós- graduação com ele, em Cosmologia. Decisões à parte, Stephen tinha um obstáculo: se não conseguisse se graduar em Oxford com honra máxima, não conseguiria ir para Cambridge. Como suas notas não eram excelentes, foi convocado para uma entrevista que seria decisiva para seu futuro. Munido de uma certa sagacidade, conseguiu o que queria ao proferir aos examinadores algo do gênero: “Se não me derem honra máxima, fico aqui em Oxford. Se me derem, vou embora para Cambridge”. Dito e feito, em 1962 Stephen faz suas malas para Cambridge. Ao chegar a Cambridge, deu de cara com uma decepção que no futuro se tornaria um bom acontecimento: Analogia à expansão do Universo. Conforme o balão é cheio, os objetos (galáxias) vão ficando cada vez mais distantes uns dos outros e a densidade diminui. 59 AstroNova . N.20 . 2018 Galileu Galilei (1564-1642) Físico, astrônomo, matemático e filósofo que viveu na atual região da Toscana, Itália. Dentre inúmeras de suas contribuições para a Ciência, podemos citar a pioneira utilização do telescópio para observações astronômicas: descobriu manchas solares, fases de Vênus, satélites de Júpiter, e muito mais.
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Plasma: alguns o chamam de 4º estado da matéria. É um gás parcialmente ionizado, o que significa que alguns átomos estão com elétrons faltando ou sobrando. 2 A mais famosa equação da Física: E=mc ¨¦ a equação que Albert Einstein (1879- 1955) definiu para a energia de repouso de uma partícula (a energia que ela tem quando está parada). A equação nos diz que há uma equivalência entre energia E e massa m, ou simplesmente que uma pode se transformar na outra. c é a velocidade da luz, cerca de 300.000 km/s. Fred Hoyle não o aceitara em seu grupo de pesquisa por não ter um histórico de notas dos melhores. Acontece que com o tempo a TEE foi desbancada pela teoria do Big Bang, a mais aceita sobre a origem e evolução do Universo até agora. E foi sobre ela que Stephen acabou se debruçando. No segundo ano em Cambridge descobriu o que justificava uma fraqueza que sentia e as quedas que havia sofrendo já há algum tempo: era portador de ELA – Esclerose Lateral Amiotrófica, uma doença que provoca a morte progressiva dos neurônios motores. A implicação prática é perder os movimentos do corpo, progressivamente. Em 1963, a Stephen uma sentença foi dada: só teria mais 2 anos de vida. Era apenas um jovem de 21 anos. O que se sabia ao certo, entretanto, é que não perderia os sentidos e a capacidade intelectual. A traumática experiência acendeu uma luz em sua mente: deveria aproveitar ao máximo o tempo que lhe restava. Em 1965 concluiu seu PhD, que se tratava de “Propriedades do Universo em Expansão”, e também se casou com Jane Wilde, com quem teve 3 filhos ao longo da vida. Tenho certeza que não preciso comentar que o prognóstico dado pelos médicos em 1963, felizmente, falhou miseravelmente. Todos conheceram o genioso Stephen Hawking, o físico teórico pop preso a uma cadeira de rodas com uma voz computadorizada, mas com uma mente livre em seu próprio brilhantismo. Não seria justo, do meu ponto de vista, falar sobre o trabalho de Stephen sem contar um pouco de sua trajetória de vida. Grandes nomes da Ciência também enfrentaram suas dificuldades, constituíram suas histórias, e no final de tudo são seres humanos, como todos nós. Com a adição, claro, de uma intensa vontade de descobrir como as coisas funcionam. No caso de Stephen, de como o Universo funciona. A teoria do Big Bang sustenta a ideia de que tudo haveria começado em uma singularidade. À época só se havia provado que isso seria o caso para tipos bem específicos de Universo, o que não garantiria que fosse o caso do nosso. O que Stephen fez em sua tese foi Stephen Hawking e Jane Wilde em seu casamento, em 1965. 60 AstroNova . N.20 . 2018
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Buraco negro: caso pudéssemos olhar um buraco negro dos mais simples de perto (mas longe o suficiente para nos mantermos seguros), nos depararíamos com uma espécie de bola completamente negra. A superfície dessa bola não é algo físico, que pudéssemos tocar, mas na verdade é a superfície do horizonte de eventos. A partir dali quem passa não volta, incluindo a luz. Por isso a escuridão total. provar que a singularidade primordial haveria de ter existido para casos mais genéricos de Universo. Para fins práticos, aumentou a plausibilidade da teoria do Big Bang. Mas você deve estar se perguntando: o que raios é uma singularidade? Vamos chegar lá, mas antes teremos que rebobinar um pouco a fita. Vamos começar com uma jornada através dos pontos de luz que permeiam o céu noturno. Você sabe o que são estrelas? Bom, elas são imensas esferas de plasma que geram energia, se mantendo estáveis graças ao equilíbrio entre a força gravitacional que puxa pra dentro e a pressão que surge de dentro para fora por conta da produção de energia no interior estelar. E como essa energia é produzida? Por meio do processo que chamamos de fusão nuclear. O interior da estrela é tão quente e denso que alguns elementos químicos acabam se fundindo para formar outros. Nesse processo de transformação, a massa do produto final é menor do que a massa dos ingredientes iniciais. E para onde vai essa massa perdida? A mais famosa equação da Física, E=mc², nos responde: ela se transforma em energia. Agora, podemos nos indagar: o que acontece quando uma estrela para de realizar fusão nuclear? Dos possíveis fins para aquela que já esgotou o seu combustível, um em particular nos interessa: o buraco negro. Ele surge quando a força gravitacional vence e a estrela vai caindo sobre si mesma, até gerar uma singularidade: um rombo no espaço-tempo, um ponto no qual está comprimida toda a massa do antigo astro. Um buraco negro é tão denso que a partir de um determinado limite (chamado de horizonte de eventos) nem a luz consegue escapar da atração gravitacional. Esse objeto, que parece proveniente de um conto de ficção científica, interessou muitas mentes brilhantes. Uma delas foi a de Stephen Hawking. O físico provou que a existência de buracos negros na natureza seria inevitável, assim como os seus derradeiros fins. Trabalhando com Relatividade Geral e Mecânica Quântica (duas teorias da Física que pareciam irreconciliáveis), mostrou que buracos negros não seriam imortais: envelheceriam através do Relatividade Geral e Mecânica Quântica: são duas teorias dentro da Física. A primeira se preocupa em explicar a gravidade, os objetos grandes do Universo (estrelas, buracos negros, galáxias, etc.). Já a segunda nos diz como se comporta a natureza em escalas muito pequenas, da ordem de átomos, por exemplo. Ambas são muito bem sucedidas em seus trabalhos, mas aparentemente incompatíveis entre si (o que é de se estranhar, já que a natureza é uma só). Hawking fez um trabalho pioneiro ao utilizá-las conjuntamente e fazer uma descoberta teórica que ninguém havia previsto.Radiação: emissão de energia por meio de partículas (por exemplo, fótons, partículas de luz). 61 AstroNova . N.20 . 2018