Acervo textual da Revista AstroNova
Edição 21 — páginas 21 a 40
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Assuntos identificados: astronomia, estrela, estrelas, sistema, terra, história, espacial, netuno, solar, planeta.
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21 UNIDADE DA VIDA Com a matéria orgânica complexa disponibilizada pela Química Pré-Biótica a Vida pôde surgir. Mas essa vida precisa de uma unidade mínima para se manter: a célula. Toda célula tem três estruturas básicas: membrana, metabolismo, e material genético. Membrana: compartimento que garante os processos bioquímicos, mantendo concentrações químicas e selecionando substâncias que entram e saem da célula. O surgimento de uma membrana foi sugerida pelo pesquisador Alexander Oparin, ainda na década de 1950. Ele propôs que os coacervados (figura 2), estruturas que se formam na água espontaneamente, pudessem desempenhar o papel de uma membrana celular primitiva. Oparin chegou a demonstrar a formação de coacervados, mas usou matéria orgânica da goma arábica, derivada de formas vivas. Se queremos conhecer como a Vida surgiu, precisamos realizar experimentos usando matéria que não tenha origem de outros seres vivos. De qualquer forma o mérito da proposta de Oparin foi demonstrar que alguns compostos orgânicos podem se conformar espontaneamente em estruturas que lembram a membrana de uma célula. Em 1999 o pesquisador da Nasa David Deamer realizou um experimento crucial. Sabia-se que a matéria orgânica contida no meteorito de Murchinson (Austrália), quando jogada em água, formava espontaneamente estruturas vesiculares. Este meteorito é rico em substâncias orgânicas formadas no meio interplanetário. Deamer sintetizou esses compostos em laboratório simulando as condições do espaço. Ao diluí-las na água notou a formação das vesículas, que podem atuar como uma membrana celular primitiva. As membranas celulares modernas são muito mais complexas. Compostas por uma bicamada lipídica, possuem altas propriedades de seletividade química. Isso é devido aos bilhões de anos de Evolução. Mas para uma membrana celular primitiva, originada por processos inteiramente abióticos, o experimento de Deamer parecem esclarecer bastante a questão. Figura 2 - Coacervadas: Oparin sugeriu que a origem de uma membrana celular primitiva poderia estar relacionada com estas estruturas. David Deamer usou uma amostra de compostos simples: água, metanol, amoníaco, monóxido de carbono, todos presentes no meio interplanetário. Depois a irradiou com ultravioleta, simulando as condições do meteorito de Murchinson enquanto esteve no espaço. Os compostos resultantes, que incluíam até moléculas anfifílicas, foram jogados na água. As estruturas vesiculares se formaram espontaneamente. David W. Deamer AstroNova . N.21 . 2019
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Pirita (FeS) 2 Günter demonstrou a seguinte reação: Os elétrons disponíveis pela formação da pirita podem ser usados na produção do ácido succínico. Este se deposita na superfície da pirita, carregada positivamente, sofrendo novas reações e produzindo moléculas de maior complexidade. Eis um modelo de metabolismo de superfície autotrófico primitivo. + - FeS + HS FeS + 2H + 2e 2 2 22 Metabolismo: atividade que garante energia para realizar manutenção e reparos na estrutura celular. Há várias propostas de um metabolismo primitivo que poderia ter sido a fonte de energia para as primeiras formas de vida na Terra. Uma delas é do químico alemão Günter Wächtershäuser. Günter sugere um "metabolismo de superfície", onde reações ocorridas na água do mar com sais de ferro resultem em elétrons livres depositados na superfíce de um mineral também formado no processo e chamado de pirita (veja detalhes na figura 3). Estes elétrons livres constituem energia disponível que poderia ser usada pela Vida. A reação é simples e é corroborada por testes de laboratório. Material genético: um banco de dados que armazena informações necessárias para permitir, por exemplo, que a célula se construa e se reproduza. É muito difícil que o DNA moderno tenha se formado já nos primeiros seres vivos, devido ao seu alto grau de complexidade. Mas um material genético primitivo poderia ter sido um RNA simples, que é uma molécula bem menor. O RNA além de armazenar informação pode desempenhar também função biológica (síntese de proteínas de função estrutural, de enzimas etc). Com as águas oceânicas ricas em matéria resultante da química pré-biótica, um RNA primitivo, ou um proto- RNA surgiu nesta "sopa orgânica" dos mares primordiais. Com o tempo, a competição por material orgânico levou a um darwinismo químico. Assim essa molécula se diversificou e especializou, dando origem ao DNA (responsável pela informação) e às proteínas (responsável por função biológica). Essa teoria é conhecida como Mundo de RNA. Todavia há muitas questões a serem respondidas e esse modelo ainda demanda muita pesquisa na área. A VIDA EM UMA CÉLULA Como uma versão primitiva de membrana, material genético e metabolismo se uniram para formar as primeiras células vivas na Terra ainda é uma incógnita. Mas alguns estudos já apontam caminhos. A Biologia Sintética é um deles. Em 2010 Craig Venter e sua equipe anunciaram o primeiro DNA sintético da História. A equipe de Venter conseguiu sintetizar um DNA com as funções mínimas necessárias para o funcionamento celular. Esse DNA 100% sintético foi então injetado em uma célula já existente, cujo material genético original havia sido removido. Dentro de um tempo a célula começou a realizar suas atividades e a se reproduzir normalmente. O desenvolvimento da Biologia Sintética pode contribuir sobre como se deu a formação da Vida primitiva na Terra. Mas ainda há pesquisa a se fazer. Figura 3 AstroNova . N.21 . 2019
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FORMAÇÃO DA TERRA HIDROSFERA ESTÁVEL QUÍMICA PRÉ-BIÓTICA "SOPA" ORGÂNICA PRIMORDIAL MUNDO DE RNA PRIMEIRO DNA/ VIDA PROTÉICA EVOLUÇÃO DA VIDA 4,5 4,2 4,2 - 4,0 4,0 ~ 3,8 ~ 3,6 ~ 3,6 até o presente Linha do tempo desde a formação da Terra até o dia presente AstroNova . N.21 . 2019 23 VIDA NO UNIVERSO A Astrobiologia tem mostrado que a Vida pode ser mais comum do que pensávamos. Nada impede que a Química Pré-Biótica ocorra em outros lugares. Afinal as moléculas básicas para a Vida na Terra estão presente no espaço interestelar. Estudos sobre planetas extrassolares e simulações computacionais envolvendo a evolução química das estrelas levam a inferir que a Vida pode ter surgido e se desenvolvido há cerca de 11 bilhões de anos no Universo, podendo estar presente em outras galáxias. Na Terra as evidências apontam que a Vida iniciou-se há "apenas" 3,5 bilhões de anos. Isto significa que o Universo pode conter vida 7,5 bilhões de anos mais antiga que a nossa. Já foram detectados milhares de exoplanetas, planetas que pertencem a outros sistemas. Isso porque somente nossa "vizinhança galática" foi estudada, num raio de apenas algumas centenas de anoz-luz de distância (só nossa Galáxia tem 100.000 anos-luz de diâmetro!). Dezenas destes planetas são potencialmente habitáveis: são rochosos e parecem orbitar suas estrelas na zona habitável. A zona habitável é a região em torno da estrela onde as temperaturas são amenas, premitindo a existência de água no estado líquido. E a água no estado líquido é condição fundamental para o desenvolvimento da Vida como conhecemos. Alguns destes planetas orbitam estrelas mais antigas que nosso Sol. Recentemente o telescópio espacial Kepler detectou muitos planetas rochosos em torno da estrela laranja Kepler-444. Esta estrela tem idade estimada de 11 bilhões de anos! Teria a Vida surgido em planetas como esses? Se sim, em que patamar estaria depois de, provavelmente, o dobro do tempo de Evolução da Vida na Terra? São questões válidas. Longe de serem ficção, são totalmente plausíveis pelo nosso atual conhecimento científico. Wilson Guerra é professor. Graduou-se em Física (UEM), tem especialização em Astrobiologia (UEL) e atualmente é mestrando em Educação Científica. Referências: Astronomia e Astrofísica - OLIVEIRA, Kepler e SARAIVA, Fátima - 2013 Nasa Astrobiology Institute: http://astrobiology.nasa.gov/nai/ Origem da Vida - MAIA, Hernâni e DIAS, Ilda - 2012 Quando a vida surgiu no universo? - Instituto Ciência Hoje - N. 381 - set/2014 - p.33 à p.38 ZAIA, Dimas - Controvérsias sobre a Origem da Vida - 2007 ZAIA, Dimas - Da Geração Espontânea à Química Pré-Biótica - 2003 Representação artística do sistema Kepler-444. Sua estrela tem 11 bilhões de anos e abriga cinco planetas rochosos. Cronologia dos eventos para a formação da Vida em bilhões de anos atrás
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Arcturus é uma estrela alaranjada a cerca de 37 anos-luz de distância de nós, localizada na constelação do Boieiro. O Clube de Astronomia Arcturus, fundado em 2015, está com uma nova identidade visual. Somos estudantes e professores da UFABC unidos por uma vontade em comum: divulgar Astronomia. Hoje somos focados na divulgação dessa ciência, e damos espaço a não-membros que queiram contribuir com conteúdo digital para a nossa página no facebook e site. Tem interesse em escrever sobre Astronomia? Fale conosco! facebook.com/clubearcturus clubearcturus.wordpress.com [email protected]
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25 Beatriz Araujo [email protected] O ano é 1989. Já há 22 anos longe de casa, a aventureira sonda espacial Voyager 2 adentra o território do frio e gigante planeta Netuno, o último do Sistema Solar. Ela é, até hoje, a única sonda espacial a visitá-lo de perto [1], conquista realizada antes de rumar em direção aos confins do Sistema Solar. Assim como a Terra é rodeada pela Lua, a maioria dos planetas também apresenta corpos celestes que rodopiam ao seu redor. Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno não estão sozinhos. Hoje sabemos da existência de 14 luas de Netuno. As dividimos, inclusive, em SISTEMA SOLAR GIGANTE AZULGIGANTE AZUL NETUNO: novidades sobre o dois grupos: as luas internas (com órbitas internas à da lua Tritão) e as luas externas (com órbitas externas à da lua Tritão). Antes da aventura da Voyager 2 tínhamos conhecimento de três luas de Netuno: Tritão, Nereida e Larissa, todas encontradas com o auxílio indispensável de observatórios astronômicos e telescópios presos ao solo terrestre. Netuno, inclusive, só pode ser encontrado numa noite escura através de um desses equipamentos, não importando o quão boa seja a sua visão. Isso explica o porquê de termos negligenciado ele por tanto tempo durante a história da humanidade; sua descoberta ocorreu há menos de 200 anos atrás. Pouco depois da primeira observação oficial do frio planeta azul, em 1846, foi constatado que ele não era um cavaleiro solitário nas profundezas do Sistema Solar. Rodopiando ao seu redor estava Tritão, sua exótica lua. No Sistema Solar é o maior e o único grande satélite natural com movimento retrógrado, que gira contrariamente à rotação de seu planeta [2]. Além disso, é o corpo planetário mais frio conhecido [1]. Nereida, descoberta em 1949, é uma das luas externas de Netuno e tem uma órbita super excêntrica, além de demorar 360 dias terrestres para dar uma volta em torno de seu planeta [3]. Já Larissa foi vista pela primeira vez em 1981, mas apenas
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oficialmente descoberta em 1989 com a missão Voyager 2 [4]. A sonda espacial Voyager 2 está hoje no espaço interestelar e, assim como sua irmã Voyager 1, carrega consigo um disco de ouro com imagens, músicas, saudações e sons que representam a humanidade e foram escolhidos por um comitê presidido por Carl Sagan [5]. Para ciúmes de sua irmã, a Voyager 2 foi a única sonda a estudar de pertinho todos os quatro planetas gigantes do Sistema Solar: Júpiter, Saturno, Urano e 26 Netuno. Do último planeta descobriu cinco luas internas (Proteu, Náiade, Talassa, Galatea e Despina) e quatro anéis, além de ter capturado magníficas imagens [6]. Depois da aventura da sonda, qualquer observação de Netuno e seu sistema ficou restrita ao uso de equipamentos em solo ou órbita terrestres. Entretanto, a tecnologia avançou muito desde os anos de 1970, principalmente no que se refere à obtenção e processamento de dados. Em 2002 e 2003 cinco luas externas (Laomedeia, Halimede, Sao, Neso e Psámata) foram descobertas por observatórios terrestres [7], totalizando na época treze luas conhecidas de Netuno. Telescópios espaciais em órbita terrestre possuem a vantagem de evitar o obstáculo da atmosfera do nosso planeta que atrapalha a astronomia no espectro do visível. O famoso telescópio espacial Hubble, lançado em 1990, foi um avanço sem precedentes para a astronomia. Dentre diversas descobertas destacam-se as Figura 2: Concepção artística da sonda espacial Voyager 2 (Crédito: NASA) Figura 1: Netuno visto pela sonda espacial Voyager 2 (Crédito: NASA/JPL) AstroNova . N.21 . 2019
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Figura 3: Sistema interno de luas de Netuno (Crédito: NASA, ESA, e A. Feild (STScI)) AstroNova . N.21 . 2019 27 imagens mais profundas já tiradas do universo e, além disso, ele também teve um papel importante no estudo de Netuno e seu sistema de satélites naturais. A última lua descoberta de Netuno, S/2004 N 1 ou Hippocamp para os mais próximos, não é bem uma novidade. Ela foi encontrada a partir de uma reanálise de imagens do telescópio espacial Hubble obtidas em 2004-2005 e 2009, e sua existência foi confirmada a partir das imagens de 2016 [8]. Você pode estar se perguntando como que ninguém notou antes essa magnífica lua nas fotos. Bom, na Astronomia a captura de imagens é bem mais complexa do que o que estamos acostumados. O nosso celular consegue captar e processar uma foto do jeito que precisamos quase que instantaneamente, mas ao apontarmos os nossos telescópios-câmeras para o céu nos deparamos com objetos longes e difíceis de observar. Muitas vezes os equipamentos passam horas e dias coletando os dados, e depois é preciso lançar mão de técnicas de processamento super refinadas. Só assim é possível encontrar, no meio de um mar de dados, algo de relevante. E claro, dependendo da técnica utilizada, algumas coisas podem acabar passando despercebidas. E como foi possível detectar a pequena Hippocamp? Pesquisadores desenvolveram um método de reprocessamento mais refinado das imagens do Hubble [8], capaz de trazer a tona informações que antes estavam escondidas entre ruídos e borrões. Os mesmos truques foram também utilizados para a observação recente de Náiade, vista pela última vez em 1989. A descoberta de Hippocamp não acrescenta somente em número, mas também nos ajuda a entender melhor sobre a história do sistema de luas interno de Netuno. O 14ª satélite natural tem uma órbita um pouco mais próxima a Netuno do que Proteu, que tem 4.000 vezes o seu tamanho. Em sistemas nos quais um corpo orbita o outro acontece um fenômeno chamado de efeito de maré. Ocorre a tendência de que os corpos fiquem com os mesmos lados virados um para o outro, o que muda suas rotações individuais. É por isso que sempre vemos apenas uma face da nossa Lua! Uma consequência desse efeito é também o afastamento do corpo que está orbitando. Já ouviu falar que a Lua se afasta
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Figura 4: Satélites de Netuno e Anéis (Crédito: NASA/ESA) 28 AstroNova . N.21 . 2019 aproximadamente 4 cm de nós a cada ano? Quanto maior o corpo, mais intenso será esse efeito. E isso acontece também com Proteu. No passado ele esteve mais próximo de Netuno e com o tempo migrou para órbitas mais afastadas. Como Hippocamp é bem pequena, sua órbita não deve hoje diferir muito de como era no passado. Nesse caso seria muito provável que Proteu, em seu trajeto de migração, houvesse capturado a pequena lua, “engolindo-a”. Como Hippocamp está sã e salva por aí, talvez ela não exista há tanto tempo assim e nem estivesse no mesmo local de hoje. Os pesquisadores têm uma forte hipótese: um grande impacto em Proteu (possivelmente o que gerou sua grande cratera Pharos) haveria gerado fragmentos que se espalharam no espaço e entraram em órbita ao redor de Netuno [8]. Esse material então haveria se acumulado em órbitas internas à de Proteu e, olha só, dado origem a Hippocamp. Uma coisa é certa: essa história é um exemplo de como foi relevante o papel de colisões e migrações orbitais para a formação do sistema interno de luas de Netuno, e ela também pode nos fazer refletir sobre o quanto ainda temos a descobrir sobre nossa vizinhança, e quem dirá sobre lugares mais longínquos do cosmos. Há pouco mais de 400 anos Galileu Galilei apontava sua luneta para Júpiter e descobria um sistema de quatro luas que contestava o pensamento geocêntrico da época. Hoje já deixamos nossa marca para além do Sistema Solar e sonhamos com o que o futuro ainda nos reserva. A cada descoberta um novo mundo se abre a nossa frente. Beatriz Araujo é graduada em Física pela UFABC e atualmente cursa Ciência da Computação na instituição. É membro-fundadora do Clube de Astronomia Arcturus. Referências: [1] https://solarsystem.nasa.gov/mission s/voyager-2/in-depth/ [2] https://solarsystem.nasa.gov/moons/ neptune-moons/triton/in-depth/ [3] https://solarsystem.nasa.gov/moons/ neptune-moons/nereid/in-depth/ [4] https://solarsystem.nasa.gov/moons/ neptune-moons/larissa/in-depth/ [5] https://voyager.jpl.nasa.gov/golden- record/whats-on-the-record/ [6] https://solarsystem.nasa.gov/mission s/voyager-2/in-depth/ [7] https://www.space.com/22222- neptunes-moons.html [8] M. R. Showalter, I. de Pater, J. J. Lissauer e R. S. French. The seventh inner moon of Neptune, Nature vol. 566, p. 350–353 (2019).
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Educação científica 24 horas por dia! Biologia, Ecologia, Geologia, Astronomia, Evolução, Genética e muito mais! Educação científica 24 horas por dia! Biologia, Ecologia, Geologia, Astronomia, Evolução, Genética e muito mais! www.facebook.com/academiadecienciasnaturaiswww.facebook.com/academiadecienciasnaturais Academia de Ciências Naturais Academia de Ciências Naturais Academia de Ciências Naturais Academia de Ciências Naturais
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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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1331 HISTÓRIA DA ASTRONOMIA Maico Zorzan [email protected] A Há cinco mil ou seis mil anos, quando os homens começaram a registar o movimento dos astros, o firmamento estava ainda povoado por deuses e demónios. Os céus eram responsáveis pela miséria e pela prosperidade, pelo dilúvio e pela calmaria, pelo desvario da luta e pela sorte na caça. Os primeiros astrônomos viviam num mundo de deuses, de monstros e de heróis. As suas observações conseguiram um notável rigor, mas estavam marcadas pelas suas crenças. Alguns dos conceitos que criaram para descrever o movimento dos astros ainda hoje estão tingidos por essas crenças, apesar de terem entrado no mundo da ciência. Quem hoje fala em signos e em zodíaco pode fazê-lo por acreditar numa influência dos astros na vida dos homens, mas pode também referir esses termos na sua moderna acepção científica. Há o zodíaco dos astrólogos e o zodíaco dos astrônomos. A separação da astronomia e da mitologia ocorreu ainda no tempo dos gregos. Embora muitos cidadãos helénicos acreditassem literalmente nas histórias mitológicas, a maioria dos filósofos que refletiam sobre o cosmos não via os astros como entidades mitológicas, mas sim como elementos de um mundo envolvente. A separação da astronomia e da astrologia ocorreu muito mais tarde, já nos séculos XVI e XVII. Apesar de muitos pensadores gregos rejeitarem a astrologia, o certo é que a crença nos astros como condicionantes do futuro humano persistiu ao longo de toda a antiguidade clássica e se manteve até ao fim do Renascimento, sendo determinante mesmo entre as pessoas cultas da época. Talvez tenha sido a grande polémica sobre o sistema A astronomia e o tempoA astronomia e o tempo Parte 1: Das cavernas à escrita cuneiformeParte 1: Das cavernas à escrita cuneiforme
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32 copernicano que Galileu despertou que tenha determinado o desprestígio da astrologia no mundo científico. Se a escolha entre os grandes sistemas do mundo podia e devia ser resolvida pela observação e pelo raciocínio, então os homens de ciência deviam rejeitar crenças astrológicas impossíveis de testar empiricamente ou discutir racionalmente. Com a separação entre a astronomia, a mitologia e a astrologia, perdeu-se a ideia antiga da unidade do mundo e do homem. Mas essa perca é, afinal, a grande conquista moderna da separação entre fé, princípios morais e atividade científica. É essa separação que permite o grande desenvolvimento moderno da ciência e o pluralismo cultural. Em vez de lamentar a divisão do pensamento humano, será melhor saudá-la como uma grande conquista da Humanidade. A História da Astronomia - Moldando a História Humana Muitos eventos notáveis da história foram moldados por conjunções de estrelas e eventos astronômicos, como a estrela (supernova) que guiou os magos até Belém. O Cometa de Halley sempre parece trazer medo, destruição e renascimento em seu rastro, o presságio da desgraça que causou mudanças sísmicas na história humana. A maioria das civilizações praticava a astronomia antiga, e ela permeou a cultura e a sociedade muito mais do que no mundo moderno, onde temos explicações convenientes para a complexidade e a severa e dura beleza do universo. As pessoas tendem a julgar a astrologia pelos horóscopos genéricos mal escritos em jornais e sites da internet, mas, no tempo dos antigos, era uma verdadeira protociência. Praticantes astrológicos eram capazes de fazer medições meticulosas e previsões precisas sobre os movimentos das esferas celestes, ligando-os a um panteão de deuses e ao destino dos reis. Os antigos astrólogos e astrônomos tornaram-se instrumentais no estabelecimento da medida do tempo; para o mundo moderno, com o estilo de vida agitado e horários, o tempo é apenas uma conveniência. Para os antigos, onde as técnicas agrícolas de sucesso eram uma questão de vida ou morte, precisavam saber exatamente quando plantar e colher. A humanidade antiga seguiu os ciclos das estações e viveu perto dos ritmos naturais do planeta. Os místicos chineses e indianos deram sua contribuição à história da astronomia, mas os mesopotâmicos eram os mestres da antiga astronomia, com suas sofisticadas técnicas e observações transmitidas aos gregos. Astronomia na idade da pedra A Astronomia é a mais antiga das ciências. Descobertas arqueológicas têm fornecido evidências de observações astronômicas entre os povos pré-históricos. Desde a antiguidade, o céu vem sendo usado como mapa, calendário e relógio. Os registros astronômicos mais antigos datam de aproximadamente 3.000 a.C. e se devem aos chineses, babilônios, assírios e egípcios. Naquela época, os astros eram estudados com objetivos práticos, como medir a passagem do tempo (calendários), para prever a AstroNova . N.21 . 2019
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AstroNOVA . N.2 . 2014 melhor época para o plantio e a colheita, ou com objetivos mais relacionados à astrologia, como fazer previsões do futuro, já que acreditavam que os deuses do céu tinham o poder da colheita, da chuva e mesmo da vida. Estudando os sítios megalíticos, tais como os de Callanish, na Escócia, o círculo de Stonehenge, na Inglaterra, que data de 2.500 a 1.700 a.C., e os alinhamentos de Carnac, na Bretanha, os astrônomos e arqueólogos, chegaram à conclusão de que os alinhamentos e círculos serviam como marcos indicadores de referências e importantes pontos do horizonte, como por exemplo as posições extremas do nascer e ocaso do Sol e da Lua, no decorrer do ano. Esses monumentos megalíticos são autênticos observatórios destinados à previsão de eclipses na Idade da Pedra. Mitologia das constelações A maioria das culturas antigas via imagens nas estrelas do céu noturno. Os primeiros esforços conhecidos para catalogar as estrelas datam de textos cuneiformes e artefatos que datam de aproximadamente 6000 anos. Esses remanescentes, encontrados no vale do rio Eufrates, sugerem que os antigos observadores do céu viram o leão, o touro e o escorpião nas estrelas. As constelações como as conhecemos hoje são, sem dúvida, muito diferentes das primeiras - nosso céu noturno é um compêndio de imagens de várias sociedades diferentes, antigas e modernas. De longe, porém, devemos a maior dívida à mitologia dos antigos gregos e romanos. As primeiras referências ao significado mitológico das constelações gregas podem ser encontradas nas obras de Homero, que provavelmente datam do século VII a.C. Na Ilíada, por exemplo, Homero descreve a criação do escudo de Aquiles pelo deus artesão Hefáisto. Nela ele fez a terra, o céu e o mar, o sol e a lua sem desgaste, e todas as constelações que coroam os céus, Plêiades e Hades, o poderoso Orion e o Urso, que os homens também chamam pelo nome de Wain: ela roda no mesmo lugar e observa Orion, e é a única a não se banhar em Ocean (Ilíada XVIII 486-490). Na época de Homero, no entanto, a maioria das constelações não estava associada a nenhum mito, herói ou deus em particular. Eles eram conhecidos simplesmente como os objetos ou animais que eles representavam - a Lira, por exemplo, ou o Carneiro. Por volta do século V a.C., no entanto, a maioria das constelações passou a ser associada a mitos, e os Catasterismi de Eratóstenes completaram a mitologização das estrelas. "Neste estágio, a fusão entre astronomia e mitologia é tão completa que nenhuma outra distinção é feita entre eles" - as estrelas não eram mais meramente identificadas com certos deuses ou heróis, mas na verdade eram percebidas como divinas (Seznec, 37-40). Apesar das muitas menções das estrelas nos textos gregos e romanos primitivos, de longe o mais completo catálogo de estrelas dos tempos antigos pertence ao Ptolomeu Romano de Alexandria, que agrupou 1022 estrelas em 48 constelações durante o século 2 d.C. Embora o Almagesto de Ptolomeu não AstroNova . N.21 . 2019 2333
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2034 inclua as constelações que só podem ser vistas do hemisfério sul, formam a base para a lista moderna de 88 constelações oficialmente designadas pela União Astronômica Internacional (Pasachoff, 134-135). A influência das culturas grega e romana pode ser claramente vista; os mitos por trás das constelações remontam à Grécia antiga, mas usamos seus nomes latinos. Mesopotâmia, Pérsia e a História da Astronomia Desde que o homem olhou pela primeira vez para as estrelas e fez a pergunta: "Estamos Sozinhos?", A história da astronomia moldou o curso da sociedade humana, conectando a ciência com a espiritualidade humana e senso de admiração na inimaginável vastidão do cosmos. Agora visto como o domínio de excêntricos amorosos, como Patrick Moore, o falecido, grande Carl Sagan e Brian May, é fácil esquecer como a ciência da astronomia impregnou quase todos os aspectos da história humana e supervisionou a ascensão e a queda de grandes civilizações. Astronomia Antiga e os Sumérios, a Fundação da Civilização Embora possamos presumir com segurança que a humanidade desenvolveu técnicas astronômicas sofisticadas muito antes do início da história registrada, a história da astronomia ocidental começa na Mesopotâmia. Esta terra, ocupando o Crescente Fértil, entre os rios Tigre e Eufrates, está agora no Iraque, na Turquia, na Síria e no Irã. O Crescente Fértil é onde a civilização começou, e foi o lar das grandes civilizações dos sumérios, babilônios e assírios. A principal contribuição mesopotâmica para a história humana foi a criação da linguagem escrita, usando a escrita cuneiforme. Esta inovação linguística remonta a entre 3500 e 3000 a.C, e é uma das razões pelas quais sabemos muito sobre sua astronomia sofisticada. Para escrever, os mesopotâmicos pressionavam as extremidades das palhetas Gravura egípcia com constelações AstroNova . N.21 . 2019
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2335 cortadas em barro molhado, formando as marcas distintas e cuneiformes em forma de cunha, a base de sua linguagem escrita. Milhares dessas pastilhas de argila cozida sobrevivem, permitindo aos historiadores obter uma visão única da vida e da sociedade mesopotâmica e, depois de muitas provações e tribulações, foram traduzidas. Os historiadores têm certeza de que as mais antigas das civilizações, os sumérios, eram astrônomos, mas a maior parte de seu conhecimento foi perdida, deixando alguns fragmentos tentadores de sua cultura sofisticada. Nosso conhecimento de sua contribuição para a astronomia antiga é obtido da transmissão indireta à cultura babilônica. Os primeiros registros babilônicos, datados de cerca de 1800 a.C, usam os nomes sumérios para as estrelas, sugerindo que um conjunto de conhecimentos foi transmitido. O panteão dos deuses da Mesopotâmia começou com os sumérios, e muitos desses deuses estavam ligados aos planetas, uma tradição levada a cabo pelos gregos e romanos. Assim, podemos adivinhar que os sacerdotes sumérios eram também astrônomos, um traço muito comum na região e que define a história da astronomia. Os sumérios também usaram o sistema sexagesimal de medição, a razão pela qual ainda dividimos círculos em seções 360, um sistema ainda usado pelos astrônomos modernos para traçar fenômenos cosmológicos. Astronomia Antiga Babilônica - Observação e Previsão O primeiro insight real da história da astronomia começa com os babilônios, que usaram o céu como meio de estabelecer um calendário preciso, crucial em uma região onde a agricultura dependia de datas exatas para o plantio na hora certa. A partir de 1800 a.C, eles planejaram Mapa da Mesopotamia Pedra de argila com registros astronômicos da antiga civilização mesopotâmica AstroNova . N.21 . 2019
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36 meticulosamente o movimento do sol e da lua, usando-os para acompanhar a procissão das estações. A classe social responsável por isso eram os caldeus, sacerdotes-astrônomos que começaram a olhar para os céus para a previsão de eventos, astrólogos e astrônomos. Usando gnomos e relógios de água para medir a passagem do tempo, eles ficaram fascinados ao mapear a ocorrência de eventos celestes, como o nascer e o pôr do sol, a lua e os planetas. Uma de suas pastilhas de barro cozido, a Tabuinha de Vênus de Amisaduga, parte da série de pastilhas de argila Enuma Anu Enlil, registra a primeira e a última aparição de Vênus ao longo do ano. O Enuma Anu Enlil registra séculos de observações e fornece evidências de que os caldeus estavam plenamente conscientes da regularidade e periodicidade dos fenômenos planetários. Os babilônios reconheceram que muitos objetos cosmológicos eram periódicos e previsíveis, e logo usaram isso para prever eventos e ocorrências futuras. A contribuição babilônica para a história da astronomia aumentou durante o reinado de Nabonassar (747 - 733 a.C), quando os caldeus aumentaram o número de precisão de suas observações, descobrindo que os eclipses lunares estavam trancados em um ciclo de dezenove anos. Outras contribuições foram a nomeação dos signos zodiacais ao longo do plano eclíptico, que passaram para o sistema romano e ainda é usado pelos astrólogos e astrônomos modernos para dividir o céu noturno. Os Babilônios e os Persas - A Influência do Zoroastrismo na História da Astronomia A ascensão da Pérsia, sob Ciro, o Grande, viu uma mudança na direção da história da astronomia, quando duas civilizações sofisticadas se encontraram. Em 539 a.C, as forças de Ciro invadiram a Babilônia e a anexaram como parte do Império Persa. Os magos zoroastrianos, bons astrônomos por direito próprio, trocaram ideias com os babilônios e a importância da região para a antiga astronomia cresceu. Durante o reinado do Império Selêucida Persa, os babilônios usaram testes do "Ano do Gol" para prever os movimentos dos planetas e desenvolveram funções matemáticas elaboradas para prever fenômenos cosmológicos, sem consultar registros anteriores. Isso Fragmento de argila com escrita mesopotâmica AstroNova . N.21 . 2019
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1337 AstroNova . N.21 . 2019 deve ter fortalecido a ligação entre astronomia e astrologia, porque a precisão preditiva dos sacerdotes deve ter parecido mágica para a população e, como em tantas culturas, a astronomia se tornou a base da religião. Um notável caldeu, Selúcio de Selucia (n. 190 a.C), propôs que o sol permanecesse no centro do universo, embora esse modelo heliocêntrico fosse posteriormente rejeitado pelos gregos. Acredita-se que ele chegou a essa conclusão por meio do raciocínio e da regularidade das marés, embora isso seja conjectura. Certamente, ele foi o primeiro astrônomo conhecido a ligar a lua ao sol com a altura e o tempo das marés. Passagens da antiga astronomia para os gregos - Alexandre, o Grande e a História da Astronomia Alexandre, o Grande, enquanto homem de guerra, compreendeu a sofisticação dos mesopotâmios quando conquistou a região e disponibilizou esse conhecimento para os filósofos gregos, inclusive Aristóteles, e passou a influenciar estudiosos como Plutarco, Estrabão e Razi. É possível argumentar que suas técnicas preditivas foram o início de um método verdadeiramente científico, em que os estudiosos fazem previsões baseadas na observação. No entanto, os gregos e os persas trocaram e compartilharam ideias por séculos, então não há limites claros entre os astrônomos babilônicos e os filósofos gregos. Ao lado de Selúcio, Estrabão mencionou os kidenas, naburianos e sudinos como outros grandes filósofos babilônicos. Registros babilônicos Os babilônios mantiveram registros em tabletes de argila usando um tipo de escrita chamada cuneiforme. Inicialmente, isso era geralmente para fins comerciais, a fim de acompanhar as transações financeiras e os estoques. Vários tabletes cuneiformes foram encontrados, no entanto, que se concentram em tópicos mais científicos. Um exemplo notável é a Tábua de Vênus do Rei Amisaduga, mostrada abaixo, que demonstra a metodologia científica usada pelos astrônomos babilônicos. O principal tema deste tablet é o aparecimento e desaparecimento do planeta Vênus, que vai de ser uma Gravura de estudiosos antigos observando o céu usando instrumentos de medição Registro de cometa na antiguidade
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38 AstroNova . N.21 . 2019 estrela da noite para uma estrela da manhã. Com base nos padrões astronômicos detalhados mencionados neste tablet, os cientistas modernos foram capazes de usar computadores para determinar que a tabuinha de Vênus foi provavelmente escrita no ano de 1581 a.C Avanços Científicos Os babilônios não apenas reconheceram Vênus como o mesmo objeto, quer ele aparecesse de manhã ou à tarde, mas na verdade desenvolveram um método para calcular a duração do ciclo de Vênus! De acordo com os babilônios, o comprimento de um ciclo foi de 587 dias, comparado com o valor real de 584 dias. A ligeira diferença se deve ao fato de que eles tentaram coincidir esses ciclos astronômicos com as fases da Lua. Tanto os babilônios como os assírios conseguiram prever os eclipses lunares. Eles aplicaram um método simples que fez previsões futuras baseadas em observações passadas. Várias tabuletas cuneiformes listam uma série de eclipses lunares e marcam o tempo entre eventos sucessivos. Um dos maiores avanços dos babilônios foi a invenção do sistema de graus para distinguir posições no céu. O sistema era semelhante ao nosso uso de graus para calcular a latitude e a longitude. Os gregos adotaram o sistema de graus e também muitas das constelações babilônicas, que eles renomearam em grego. O legado babilônico e a história da astronomia O legado dos babilônios não termina aí, e seu conhecimento foi preservado pelos persas que, por sua vez, passariam isso para os estudiosos islâmicos. Assim, por causa de sua influência sobre a astrologia oriental e ocidental e astronomia, os mesopotâmicos ainda influenciam a vida moderna. Dos horóscopos familiares ao modelo heliocêntrico do universo, a habilidosa antiga astronomia dos caldeus pode ser encontrada ao nosso redor, vislumbres de uma grande e perdida era. Eles conquistam seu lugar na história da astronomia como os fundadores de uma ciência que influenciaria os filósofos gregos, criariam panteões de deuses e garantiriam que revistas inteiras fossem dedicadas a horóscopos diários, para o deleite dos que vivem a alucinação da crença que eles poderão ajudá-lo a arrumar um novo emprego ou um(a) namorado(a)! Maico Zorzan é astrônomo amador e professor. Graduou-se em Matemática pela UEM Sugestão de leitura: O Livro de Ouro da Astronomia: Ronaldo Rogério Mourão Escavações arqueológicas no atual Iraque, onde existiu a civilização mesopotâmica
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Rafael Cândido Jr. [email protected] Conforme vimos nas duas últimas edições da Revista Astronova, toda estrela chega ao momento em que o hidrogênio de seu núcleo termina. Neste momento a estrela inicia a saída da Sequência Principal. Para as estrelas com massa entre 0,5 e 8 massas solares ocorre um aumento no seu tamanho, na luminosidade e sua cor torna-se avermelhada. Mas, e as estrelas com massas maiores? Como é a evolução? 1339 ASTROFÍSICA ESTELAR Estrelas massivas, mas não tanto. Para as estrelas com massa entre 9 e 30 massas solares, ao sair da Sequência Principal, passam pelas seguintes fases: - supergigante azul: são estrelas de classe espectral O ou B, com temperaturas superficiais de 10.000 a 50.000 K e luminosidade entre 10 mil a 1 milhão de vezes a do Sol. Um exemplo de supergigante azul é a estrela Rigel(bOrionis), que tem um raio73 vezes maior que o raio do Sol. - supergigante amarela: são estrelas de classe espectral F ou G, com temperaturas superficiais entre 4.000 e 7.500 K e luminosidade acima de 1000 vezes a solar. Seu raio varia de 30 a muitas centenas de vezes maior que o raio do Sol. O exemplo mais notável é a estrela Wezen(dCanisMajoris) com luminosidade 50.000 vezes maior que a do Sol e com raio estimado de 250 raios solares. - supergigante vermelha: são estrelas de classe espectral K ou M. São as maiores estrelas conhecidas em termos de O DESTINO DAS ESTRELAS MASSIVASO DESTINO DAS ESTRELAS MASSIVAS
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40 AstroNova . N.21 . 2019 volume, porém não são as mais massivas ou luminosas. Sua temperatura superficial está abaixo de 4000 K e possuem raio de centenas a milhares de vezes maiores que o raio solar. Um exemplo de supergigante vermelha é a estrela Erakis(mCephei), com raio estimado em 1500 vezes maior que o raio do Sol! Estas estrelas possuem altas taxas de perda de matéria e assim, existe grande quantidade de material liberado pela estrela ao seu redor. Na fase de supergigante vermelha, a estrela é capaz de fundir vários elementos em seu núcleo até chegar ao ferro, que é um elemento limite ao processo de fusão nuclear. Quando o núcleo estelar de uma supergigante vermelha não possui nenhum outro elemento para realizar o processo da fusão nuclear, a estrela entra no processo do colapso. Estrelas muito massivas As estrelas com mais de 30 massas solares são mais complicadas de realizar a modelagem computacional. Assim, o limite de 30 massas solares ainda é incerto e depende de muitos fatores secundários como velocidade de rotação da estrela e sua metalicidade. Estas estrelas passam pela fase de supergigante azul e outras duas fases: variável luminosa azul e estrela de Wolf-Rayet. A fase de variável luminosa azul caracteriza-se pela opacidade de sua atmosfera, a qual suas camadas mais exteriores desprendem-se da estrela, alterando a luminosidade da mesma. O exemplo mais conhecido de estrela variável luminosa Representação comparando o tamanho do Sol com a estrela Rigel(bOrionis). Se colocada em nosso Sistema solar, a estrela Erakis, também denominada Mu Cephei, ultrapassaria a órbita de Júpiter!