Tomografia computadorizada 3D do universo do DESI. A Terra está no canto inferior esquerdo, olhando a mais de 5 bilhões de anos-luz de distância na direção da constelação de Virgem. À medida que o vídeo avança, a perspectiva muda para a constelação de Bootes. Cada ponto colorido representa uma galáxia composta por centenas de bilhões de estrelas. A gravidade atraiu galáxias para uma “teia cósmica” de aglomerados densos, filamentos e vazios. Crédito: D. Schlegel/Berkeley Lab usando dados do DESI
instrumento de espectroscopia de energia escuraDESI) encerrou os primeiros sete meses de sua pesquisa, quebrando todos os registros anteriores de pesquisas de galáxias em 3D, criando o maior e mais detalhado mapa do universo já feito. No entanto, ele se aproxima apenas de 10% do caminho durante sua missão de cinco anos. Uma vez concluído, este mapa 3D altamente detalhado produzirá uma melhor compreensão da energia escura, dando aos físicos e astrônomos uma melhor compreensão do passado e do futuro do universo. Enquanto isso, o incrível desempenho técnico e as conquistas cósmicas da pesquisa até agora estão ajudando os cientistas a revelar os segredos das fontes de luz mais poderosas do universo.
O DESI é uma colaboração científica internacional gerenciada pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia (Laboratório Berkeley) com financiamento inicial para construção e operações do Escritório de Ciências do Departamento de Energia.
Os cientistas do DESI estão apresentando o desempenho do instrumento e alguns resultados iniciais da astrofísica, esta semana em um webinar organizado pelo Berkeley Lab chamado CosmoPalooza, que também apresentará atualizações de outros experimentos cosmológicos pioneiros.
“Há muita beleza nisso”, disse Julian Gay, cientista do Berkeley Lab, um dos palestrantes. “Na distribuição de galáxias no mapa 3D, existem aglomerados massivos, filamentos e vazios. Eles são as maiores estruturas do universo. Mas dentro deles, você encontra uma marca do universo primitivo e a história de sua expansão. desde então.”
O DESI percorreu um longo caminho para chegar a este ponto. Foi originalmente proposto há mais de uma década e a construção do dispositivo começou em 2015. Ele está instalado no telescópio Nicholas U Maywell de 4 metros no Kate Summit Observatory perto de Tucson, Arizona. O Observatório Nacional Kitt Peak é um programa da National Science Foundation (NSF) NOIRLab, que o Departamento de Energia contrata para operar o Telescópio Mayall para a pesquisa DESI. O instrumento viu sua primeira luz no final de 2019. Então, durante sua fase de validação, a pandemia de coronavírus atingiu e o telescópio foi desligado por vários meses, embora alguns trabalhos remotos continuassem. Em dezembro de 2020, o DESI voltou sua atenção para o céu novamente, testou seu hardware e software e, em maio de 2021, estava pronto para iniciar sua pesquisa científica.
Deslize pelo mapa 3D de galáxias do Sloan Digital Sky Survey concluído.
Uma fatia do mapa 3D de galáxias dos primeiros meses da Espectroscopia de Energia Escura (DESI; à direita). A Terra está localizada no centro, e as galáxias mais distantes estão a mais de 10 bilhões de anos-luz de distância dela. Cada ponto representa uma galáxia. Esta fatia 2D do mapa 3D DESI mostra apenas cerca de 800.000 das 7,5 milhões de galáxias atualmente escaneadas, o que por si só é apenas uma fração das 35 milhões de galáxias que estarão no mapa final. Crédito: D. Schlegel/Berkeley Lab usando dados do DESI
Mas o trabalho no próprio DESI não foi concluído quando a pesquisa começou. “É um trabalho em andamento para que essa ferramenta funcione”, disse o físico da Universidade Estadual de Ohio Klaus Hünscheid, um cientista de máquinas envolvido no projeto, que apresentará o primeiro artigo da sessão CosmoPalooza DESI. Honscheid e sua equipe garantem que a ferramenta funcione de forma suave e automática, idealmente sem qualquer interferência durante o monitoramento noturno. “O feedback que recebo dos observadores noturnos é que os turnos são chatos, e considero isso um elogio”, disse ele.
Mas esse rendimento monótono requer um controle incrivelmente detalhado de cada um dos 5.000 robôs sofisticados que colocam as fibras ópticas no instrumento DESI, garantindo que suas posições sejam precisas dentro de 10 mícrons. “Dez mícrons é muito pequeno”, disse Honshed. “É menos do que a espessura de um cabelo humano. E você tem que colocar cada robô para coletar luz de galáxias que estão a bilhões de anos-luz de distância. Toda vez que penso neste sistema, me pergunto como podemos alcançá-lo? O sucesso do DESI como ferramenta é algo para se orgulhar.”
Vendo as verdadeiras cores da energia escura
Este nível de saúde Ele é necessário para cumprir a missão principal da pesquisa: coletar imagens detalhadas do espectro de cores de milhões de galáxias em mais de um terço de todo o céu. Ao dividir a luz de cada galáxia em seu espectro de cores, o DESI pode quantificar o desvio para o vermelho da luz – esticada em direção à extremidade vermelha do espectro pela expansão do universo ao longo dos bilhões de anos que viajou antes de chegar à Terra. São esses desvios para o vermelho que fazem o DESI ver a profundidade do céu.
Quanto maior o desvio para o vermelho do espectro da galáxia em geral, mais distante está dela. Com um mapa 3D do universo em mãos, os físicos podem mapear aglomerados e superaglomerados de galáxias. Essas estruturas carregam ecos de sua formação inicial, quando eram apenas ondulações no universo infantil. Ao acionar esses ecos, os físicos podem usar os dados do DESI para determinar o histórico de expansão do universo.
O novo quasar descoberto com o DESI dá um vislumbre do universo como era há quase 13 bilhões de anos, menos de um bilhão de anos após o Big Bang. Este é o quasar DESI mais distante detectado até agora, a partir de uma seleção de quasares DESI com redshift extremamente alto. O plano de fundo mostra este quasar e seus arredores nas Pesquisas de Fotogrametria Legada do DESI. Crédito: Jenny Yang, Steward Observatory/Universidade do Arizona
Nosso objetivo científico é medir a impressão digital das ondas no plasmaCara disse. “É incrível que possamos realmente detectar o efeito dessas ondas depois de bilhões de anos e tão rapidamente em nossa pesquisa”.
Compreender a história da expansão é crucial, pois nada menos que o destino de todo o universo está em jogo. Hoje, cerca de 70% do conteúdo do universo é energia escura, uma forma misteriosa de energia que está acelerando a expansão do universo. À medida que o universo se expande, mais energia escura aparece, acelerando ainda mais a expansão, em um ciclo que impulsiona uma parte da energia escura no universo para cima. A energia escura acabará por determinar o destino do universo: ela se expandirá para sempre? Será que ele entrará em colapso sobre si mesmo novamente, em a grande explosão para trás? Ou ela vai se rasgar? Responder a essas perguntas significa aprender mais sobre como a energia escura se comportou no passado – e é exatamente para isso que o DESI foi projetado. E comparando a história da expansão com a história do crescimento, os cosmólogos podem verificar se a teoria da relatividade geral de Einstein se sustenta nessas enormes extensões de espaço e tempo.
Buracos negros e galáxias brilhantes
Mas entender o destino do universo deve esperar até que o DESI complete mais de sua pesquisa. Enquanto isso, o DESI já está promovendo avanços em nossa compreensão do passado distante, há mais de 10 bilhões de anos, quando as galáxias ainda eram jovens.
“É realmente incrível”, disse Ragadeepika Pucha, estudante de pós-graduação em astronomia da Universidade do Arizona que trabalha no DESI. “DESI vai nos contar mais sobre a física da formação e evolução das galáxias.”
Pucha e seus colegas usam dados do DESI para entender o comportamento de buracos negros de massa média em pequenas galáxias. Acredita-se que os buracos negros supermassivos habitam o coração de quase todas as grandes galáxias, como a nossa via Láctea. Mas se as pequenas galáxias sempre têm seus próprios buracos negros (menores) em seus núcleos. Buracos negros seriam quase impossíveis de encontrar por conta própria – mas se eles atraírem material suficiente, eles se tornarão mais fáceis de detectar. Quando gás, poeira e outros materiais caem em Buraco negro À medida que aquece (até temperaturas acima do núcleo da estrela) em seu caminho para o interior, forma-se um núcleo galáctico ativo (AGN). Em grandes galáxias, núcleos galácticos ativos estão entre os objetos mais brilhantes do universo conhecido. Mas em galáxias menores, os AGNs podem ser muito mais fracos e difíceis de distinguir de estrelas recém-nascidas. Os espectros capturados pelo DESI podem ajudar a resolver esse problema – e até que ponto eles se espalham pelo céu fornecerão mais informações sobre os núcleos de galáxias jovens do que nunca. Esses núcleos, por sua vez, darão aos cientistas pistas sobre como os AGNs se formaram no início do universo.
Quasares – um grupo diversificado de galáxias brilhantes – estão entre os objetos mais brilhantes e distantes. “Gosto de pensar neles como postes de luz, olhando para a história do universo”, disse Victoria Fawcett, estudante de pós-graduação em astronomia na Universidade de Durham, no Reino Unido. Quasares são excelentes sondas do universo primitivo por causa de seu poder absoluto. Os dados do DESI voltarão no tempo 11 bilhões de anos.
Fawcett e seus colegas usam dados do DESI para entender a evolução dos próprios quasares. Acredita-se que os quasares comecem cercados por um envelope de poeira, que avermelha a luz que emitem, como o sol através da neblina. À medida que envelhecem, eles expelem essa poeira e ficam mais azuis. Mas esta teoria tem sido difícil de testar, devido à escassez de dados sobre quasares vermelhos. O DESI muda isso, à medida que mais quasares foram encontrados do que qualquer pesquisa anterior, com 2,4 milhões de quasares esperados nos dados finais da pesquisa.
“DESI é realmente ótimo porque capta coisas que são mais fracas e mais vermelhas”, disse Fawcett. Ela acrescenta que isso permite que os cientistas testem ideias sobre a evolução dos quasares que não puderam ser testadas antes. E isso não se limita apenas aos quasares. “Encontramos um número muito grande de sistemas exóticos, incluindo grandes amostras de coisas raras que não pudemos estudar em detalhes antes”, disse Fawcett.
Há mais por vir DESI. A pesquisa já catalogou mais de 7,5 milhões de galáxias e está adicionando mais a uma taxa de mais de um milhão de galáxias por mês. Somente em novembro de 2021, o DESI catalogou os desvios para o vermelho de 2,5 milhões de galáxias. Até o final de sua operação em 2026, espera-se que o DESI tenha mais de 35 milhões de galáxias em seu catálogo, permitindo uma vasta gama de pesquisas em cosmologia e astrofísica.
“Todos esses dados estão lá e estão apenas esperando para serem analisados”, disse Bucha. “E então vamos encontrar muitas coisas incríveis sobre galáxias. Para mim, isso é emocionante.”
O DESI é apoiado pelo Escritório de Ciências do Departamento de Energia e pelo Centro Nacional de Computação Científica para Pesquisa Energética, uma instalação de usuários do Escritório de Ciências do Departamento de Energia. O apoio adicional ao DESI é fornecido pela US National Science Foundation, o UK Science and Technology Facilities Council, a Gordon and Betty Moore Foundation, a Heising-Simons Foundation, a Comissão Francesa para Energia Alternativa e Atômica (CEA), a National Science and Conselho Tecnológico do México, Ministério da Economia Espanhola, instituições membros do DESI.
A Colaboração DESI tem a honra de permitir que ele conduza pesquisas científicas no Monte Iolkam Du’ag (Kitt Peak), uma montanha de interesse particular para a nação de Tohono O’odham.
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Caminhar ganhou a reputação de ser uma forma de exercício excelente e acessível, acessível a muitas pessoas, e dezenas de estudos mostram que essa atividade popular também traz inúmeros benefícios à saúde.
Dar pelo menos 2.300 passos por dia reduz o risco de morte por doenças cardiovasculares, segundo o jornal britânico “Daily Mail”. Um estudo É publicado na edição de 2023 do European Journal of Preventive Cardiology.
Além disso, exercícios com levantamento de peso, como caminhada, ajudam a prevenir a osteoporose, segundo noticiou o site “healthline”. Outro estudo Publicado na revista Nature Scientific Reports.
No entanto, alguns especialistas nas áreas de saúde e preparo físico enfatizam que, embora caminhar seja certamente bom para a saúde e o preparo físico, não é um exercício de alta qualidade. Uma dessas especialistas é Melissa Boyd, personal trainer certificada e treinadora da Tempo, plataforma online de treinamento pessoal. Boyd mora em São Francisco.
“Nossas vidas se tornaram tão ocupadas – nos movimentamos, ficamos sentados o dia todo e ficamos exaustos à noite – que mesmo uma curta caminhada faz você se sentir como se tivesse feito algo grande e apressado”, disse Boyd. “Mas caminhar é, na verdade, um movimento essencial que seu corpo precisa para funcionar bem e para ajudar em coisas como circulação e digestão, além de aliviar o estresse.”
Para ajudar seus clientes a entender melhor por que caminhar diariamente não lhe dará um corpo de praia– no qual muitos deles acreditam, graças a muitos influenciadores das redes sociais – e discute os três tipos de movimento que são benéficos para a saúde e a boa forma em geral.
O primeiro é o movimento que seu corpo necessita ou necessita todos os dias, como caminhar, alongar-se e curvar-se. Em segundo lugar, o movimento desportivo, que pode praticar várias vezes por semana para melhorar a sua condição física ou treinar para praticar algum desporto. Terceiro, um movimento social que você faz para se divertir ou para se conectar com outras pessoas, como dançar ou jogar vôlei.
“É importante pensar no movimento nessas diferentes categorias porque não se movimentar o dia todo se tornou normal”, disse Boyd. “Nossas vidas são muito sedentárias e muitos de nós tentamos sair dos déficits de movimento. Mas o exercício é diferente do movimento físico.
Caminhar é ótimo, mas é apenas uma forma de movimento unidirecional, e nossos corpos precisam de mais para estar funcionalmente aptos, disse o Dr. Carl Serino, cirurgião de medicina esportiva do HSS Orthopedics da Stamford Health em Connecticut.
As pessoas usam os músculos e tendões do corpo para ajudar em todas as flexões, torções e giros que fazem no dia a dia, por isso precisam ser trabalhados e alongados em muitas direções diferentes, disse Serino. Ele disse que ioga e Pilates são atividades muito eficazes e saudáveis nesse sentido.
“O alongamento também é muito fácil e é algo que você pode fazer ao acordar e antes de dormir”, disse Serino.
Ter músculos soltos e flexíveis também significa que você terá mais equilíbrio e estabilidade, o que ajuda a prevenir quedas e lesões em todas as atividades físicas, disse ele. Também é uma boa ideia aumentar a frequência cardíaca algumas vezes por semana para a saúde cardiovascular.
O ideal é criar um plano que inclua movimentos diários de “valor”, como caminhada e alongamento, com algum trabalho cardiovascular, treinamento de força e atividade social ao longo da semana, disseram os dois. No entanto, isso pode parecer opressor para muitos.
Dividir todos esses movimentos diferentes em lanches de treino é uma maneira de inserir os movimentos que seu corpo precisa, disse Boyd.
“Talvez consiga uma plataforma para caminhar e faça algumas de suas reuniões enquanto caminha lentamente na plataforma”, disse ela. “Talvez toda vez que você for ao banheiro faça 20 agachamentos, ou toda vez que pegar água, faça 10 flexões de parede. Se você conectar esses lanches de exercícios a outra coisa que já faz, poderá criar um hábito. ” “Tive grande sucesso com isso.”
Boyd também incentiva seus clientes a encontrar uma forma de movimento que gostem e que não pareça exercício, como jogar kickball ou pickleball. Dessa forma, você se divertirá e será sociável enquanto fica em forma.
Sereno concorda. “Vemos crianças aqui na medicina esportiva cujos pais querem que joguem beisebol, mas eles não querem”, disse ele. “É a mesma coisa com os exercícios. Você precisa encontrar algo interessante e fácil – talvez uma atividade que seus amigos estejam fazendo – e usar isso como base para construir bons hábitos.
Comece devagar e construa a partir daí
Boyd disse que repensar os exercícios como os movimentos regulares que seu corpo precisa para funcionar, se exercitar e socializar também pode ser uma forma de se dar permissão para reservar tempo para se exercitar.
Também é útil ter em mente que a criação de um plano de exercícios não requer uma grande mudança imediata em seu estilo de vida. Na verdade, é melhor começar lentamente com pequenos e novos segmentos de movimento.
“O que geralmente vejo é que as pessoas gostam da maneira como isso as faz sentir”, disse Boyd. “Então, quanto mais fortes ficam, mais querem se mover. Movimento inspira movimento.”
Os investigadores estão a propor uma modificação à teoria da relatividade geral de Einstein, sugerindo uma “falha cósmica” que torna a gravidade ligeiramente mais fraca ao longo de vastas distâncias cósmicas. Esta modificação pode ajudar a explicar alguns fenómenos não explicados no universo. Crédito: SciTechDaily.com
Estamos um passo mais perto de compreender os mistérios nos confins do universo.
Um grupo de pesquisadores em Universidade de Waterloo A Universidade da Colúmbia Britânica descobriu um possível “desequilíbrio cósmico” na gravidade do universo, o que explica o seu estranho comportamento a nível cósmico.
Nos últimos 100 anos, os físicos confiaram na teoria da “relatividade geral” de Albert Einstein para explicar como a gravidade funciona em todo o universo. A relatividade geral, comprovada por inúmeros testes e observações, indica que a gravidade afeta não apenas três dimensões físicas, mas também uma quarta dimensão: o tempo.
“Este modelo de gravidade tem sido essencial para tudo, desde endoscopia a grande explosão Robin Wynn, autor principal do projeto, recém-formado em física matemática em Waterloo, disse:
Desafios em escala global
“Mas quando tentamos compreender a gravidade no nível cósmico, no nível dos aglomerados de galáxias e além, encontramos contradições claras com as previsões da relatividade geral. É como se a própria gravidade tivesse parado completamente de corresponder à teoria de Einstein. Chamamos isso de contradição. uma 'falha cosmológica'.” “A gravidade se torna cerca de 1% mais fraca ao lidar com distâncias de bilhões de anos-luz.”
Durante mais de vinte anos, físicos e astrónomos têm tentado criar um modelo matemático que explique as aparentes contradições na teoria da relatividade geral. Muitos destes esforços foram empreendidos em Waterloo, que tem uma longa história de investigação gravitacional de ponta resultante da colaboração interdisciplinar contínua entre matemáticos aplicados e astrofísicos.
“Há quase um século, os astrónomos descobriram que o nosso Universo está a expandir-se”, disse Niayesh Afshordi, professor de astrofísica na Universidade de Waterloo e investigador do Instituto Perimeter.
“Quanto mais distantes as galáxias estão, mais rápido elas se movem, até o ponto em que parecem estar se movendo quase à velocidade da luz, o máximo permitido pela teoria de Einstein. Nossas descobertas sugerem que a teoria de Einstein, nessas mesmas escalas, também pode. ser inadequado.”
Modificando a teoria de Einstein
O novo modelo de “falha cosmológica” da equipe de pesquisa modifica e amplia as fórmulas matemáticas de Einstein de uma forma que resolve a inconsistência de algumas medições cosmológicas sem afetar os usos bem-sucedidos existentes da relatividade geral.
“Pense nisso como uma nota de rodapé à teoria de Einstein”, disse Wen. “Depois de chegar ao Reino Cósmico, os termos e condições se aplicam.”
“Este novo modelo pode ser apenas a primeira prova do quebra-cabeça cósmico que estamos começando a desvendar no espaço e no tempo”, disse Afshordi.
O estudo, intitulado “Uma falha de gravidade universal”, aparece em Jornal de Cosmologia e Física de Astropartículas.
Referência: “Cosmic Gravity Glitch” por Robin Y. Wen, Lucas T. Herget, Niayesh Afshordi e Douglas Scott, 20 de março de 2024, Jornal de Cosmologia e Física de Astropartículas. doi: 10.1088/1475-7516/2024/03/045
Em algum momento nos próximos anos – ninguém sabe exatamente quando – três satélites da NASA, cada um tão pesado quanto um elefante, sairão de escala.
Eles já estão à deriva e perdendo altitude aos poucos. Eles observam o planeta há mais de duas décadas, muito mais tempo do que se esperava, ajudando-nos a prever o tempo, a gerir incêndios florestais, a monitorizar derrames de petróleo e muito mais. Mas a idade os alcança e logo eles servirão seu último saque e começarão sua lenta e final queda no chão.
É um momento que os cientistas temem.
Quando os três orbitadores – Terra, Aqua e Aura – forem desligados, muitos dos dados que estavam coletando irão com eles, e os satélites mais novos não compensarão toda a desaceleração. Os investigadores terão de recorrer a fontes alternativas que podem não satisfazer as suas necessidades específicas ou procurar soluções alternativas que permitam a continuidade dos seus registos.
Com alguns dos dados que estes satélites recolhem, a situação fica ainda pior: nenhum outro instrumento continuará a coletá-los. Dentro de alguns anos, as belas características que revela sobre o nosso mundo tornar-se-ão ainda mais misteriosas.
“A perda destes dados insubstituíveis é simplesmente trágica”, disse Susan Solomon, química atmosférica do MIT. “Numa altura em que o planeta precisa desesperadamente de nos concentrarmos na compreensão de como somos afetados por ele e como o afetamos, parecemos estar catastroficamente adormecidos ao volante.”
A principal área que negligenciamos é a estratosfera, o lar mais importante da camada de ozônio.
Através do ar rarefeito e frio da estratosfera, as moléculas de ozônio são constantemente criadas e destruídas, ejetadas e varridas, à medida que interagem com outros gases. Alguns destes gases têm origem natural; Outros estão lá por nossa causa.
Um instrumento do Aura, uma sonda de micro-ondas, dá-nos a melhor visão deste intenso drama químico, disse Ross J. Salwich, cientista atmosférico da Universidade de Maryland. Assim que a coroa desaparecer, a nossa visão ficará consideravelmente turva, disse ele.
Recentemente, dados de sondas de micro-ondas de membros provaram sua importância de maneiras inesperadas, disse o Dr. Salwich. Mostrou a extensão dos danos ao ozono provocados por incêndios florestais devastadores na Austrália no final de 2019 e início de 2020, e por uma erupção vulcânica submarina perto de Tonga em 2022. Ajudou a mostrar a quantidade de poluição que destrói a camada de ozono que está a subir para a estratosfera a leste. Ásia por Monção de verão na região.
Se a conexão com a Internet não for cortada tão rapidamente, o dispositivo de áudio também poderá ajudar a desvendar um grande mistério, disse Salwich. “A espessura da camada de ozônio sobre as áreas povoadas do Hemisfério Norte permaneceu quase inalterada durante a última década”, disse ele. “Ele deveria estar se recuperando. E não está.”
Jack Kay, administrador associado de pesquisa da Divisão de Ciências da Terra da NASA, reconheceu as preocupações dos pesquisadores sobre o fim da sonda. Mas outras fontes, incluindo instrumentos em satélites mais recentes, na Estação Espacial Internacional e aqui na Terra, continuarão a fornecer uma “janela muito boa sobre o que a atmosfera está a fazer”, disse ele.
As realidades financeiras estão forçando a NASA a tomar “decisões difíceis”, disse Kay. “Seria ótimo se tudo permanecesse para sempre? Sim”, disse ele, acrescentando que parte da missão da NASA também é fornecer novas ferramentas para os cientistas, ferramentas que os ajudem a olhar para o nosso mundo de novas maneiras. mas, como “Sabe, se não está tudo igual, você tem que fazer o seu melhor”.
Para os cientistas que estudam o nosso planeta em mudança, a diferença entre os mesmos e quase os mesmos dados pode ser significativa. Eles podem pensar que entendem como algo se desenvolve. Mas só monitorizando-o continuamente, de forma imutável, durante um longo período de tempo, é que poderão ter confiança sobre o que está a acontecer.
Mesmo uma pequena pausa nos logs pode criar problemas. Suponha que a plataforma de gelo desmorone na Groenlândia. William B. disse: Gale, ex-presidente da Sociedade Meteorológica Americana, disse que, a menos que medissemos o aumento do nível do mar antes, durante e depois, nunca poderíamos ter certeza de que uma mudança repentina foi causada por um colapso. “Você pode imaginar, mas não tem um registro quantitativo”, disse ele.
No ano passado, a NASA entrevistou cientistas sobre como o fim do Terra, Aqua e Aura afetaria seu trabalho. Mais de 180 deles atenderam à chamada.
Nas suas cartas, obtidas pelo The New York Times através de um pedido da Lei de Liberdade de Informação, os investigadores expressaram preocupações sobre uma vasta gama de dados dos satélites. Informações sobre partículas encontradas na fumaça de incêndios florestais, poeira do deserto e plumas vulcânicas. Medições de espessura de nuvens. Mapas em escala precisa das florestas, pastagens, zonas húmidas e culturas do mundo.
Mesmo que existam fontes alternativas desta informação, elas podem ser menos frequentes, menos precisas ou limitadas a determinados horários do dia, fatores que determinam a utilidade dos dados, escreveram os cientistas.
Liz Muir adota uma abordagem de perto para estudar a atmosfera da Terra: voando instrumentos através dela, em aviões em altitudes muito mais altas do que a maioria dos aviões pode alcançar. “Entrei nesta área porque é estimulante e de difícil acesso”, disse o Dr. Muir, que leciona na Universidade de Chicago. “É difícil construir instrumentos que funcionem lá, é difícil fazer medições e é difícil fazer com que os aviões cheguem lá.”
Ela disse que será mais difícil quando a corona desaparecer.
Dr. Muir disse que as aeronaves poderiam coletar amostras químicas atmosféricas diretamente, mas para entender o quadro geral, os cientistas ainda precisavam combinar as medições das aeronaves com as leituras dos satélites. “Sem satélites, estamos por aí tirando fotos sem contexto”, disse ela.
Grande parte da pesquisa do Dr. Muir se concentra em finas nuvens de gelo que se formam de 14 a 20 quilômetros acima da superfície da Terra, em uma das camadas mais misteriosas da atmosfera. Estas nuvens ajudam a aumentar a temperatura do planeta, e os cientistas ainda estão a tentar descobrir como as alterações climáticas causadas pelo homem irão afetá-las.
“Parece que vamos parar de monitorar esta parte da atmosfera, exatamente no momento em que ela está mudando”, disse o Dr. Muir.
O fim do Terra e do Aqua afetará a forma como monitorizamos outro fator importante do nosso clima: a quantidade de radiação solar que o planeta recebe, absorve e devolve ao espaço. O equilíbrio entre essas quantidades – ou na verdade o desequilíbrio – determina o quanto a Terra aquece ou esfria. Para entender isso, os cientistas contam com os instrumentos de nuvem da NASA e com o Sistema de Energia Radiante da Terra, ou CERES.
Atualmente, quatro satélites estão voando com instrumentos CERES: Terra, Aqua e dois satélites mais novos que também estão chegando ao fim de suas vidas. No entanto, há apenas uma alternativa em andamento. Sua expectativa de vida? cinco anos.
Norman J. disse: “Nos próximos 10 anos, passaremos de quatro missões para uma, e as restantes missões terão ultrapassado o seu pico”, disse Loeb, o cientista da NASA que lidera o CERES. “Para mim, isso é realmente preocupante.”
Hoje em dia, com a ascensão da indústria espacial privada e a proliferação de satélites em torno da Terra, a NASA e outras agências estão a explorar uma abordagem diferente para observar o nosso planeta. O futuro pode estar em instrumentos menores e mais leves, que possam ser colocados em órbita a um custo menor e sejam mais ágeis do que na época do Terra, Aqua e Aura.
A Administração Oceânica e Atmosférica Nacional está desenvolvendo uma frota desse tipo para monitorar o tempo e o clima. Dr. Loeb e outros da NASA estão trabalhando em um instrumento leve para continuar suas medições do balanço energético da Terra.
Mas para que essas tecnologias sejam úteis, diz o Dr. Loeb, elas devem começar a voar antes que os atuais orbitadores desapareçam.
“É necessário um bom e longo período de sobreposição para compreender as diferenças e resolver os problemas”, disse ele. “Caso contrário, será muito difícil confiar nestas medições, se não tivermos a oportunidade de comprová-las contra as medições existentes”.
De certa forma, disseram os cientistas, é um mérito da NASA que Terra, Aqua e Aura tenham durado tanto tempo. “Através de uma combinação de excelente engenharia e muita sorte, temos essas coisas há 20 anos”, disse Walid Abdel Aty, ex-cientista-chefe da NASA, agora na Universidade do Colorado em Boulder.
“Tornamo-nos viciados nestes satélites. Somos vítimas do nosso próprio sucesso”, disse o Dr. Abdel Aty. “No final, a sorte acaba”.
