Os físicos da UNLV foram pioneiros em uma nova técnica de aquecimento a laser em uma célula de bigorna de diamante (foto aqui) como parte de sua descoberta de uma nova forma de gelo. Crédito: Chris Higgins
As descobertas podem ter implicações para a nossa compreensão de planetas distantes e ricos em água.
Os pesquisadores do NLV descobriram uma nova forma de gelo, redefinindo as propriedades da água em alta pressão.
A água sólida, ou gelo, é como muitas outras substâncias, pois pode formar diferentes sólidos com base nas mudanças de temperatura e condições de pressão, como a formação de carbono de diamante ou grafite. No entanto, a água é excepcional neste aspecto, pois existem pelo menos 20 formas sólidas de gelo conhecidas por nós.
Uma equipe de cientistas que trabalha no Laboratório de Condições Extremas da UNLV, em Nevada, desenvolveu um novo método para medir as propriedades da água sob alta pressão. A amostra de água foi primeiro espremida entre extremidades opostas de diamantes – congeladas em vários cristais de gelo misturados. O gelo foi então submetido a uma técnica de aquecimento a laser que o fez derreter temporariamente antes de se transformar rapidamente em um aglomerado de minúsculos cristais em forma de pó.
Ao aumentar gradualmente a pressão e explodi-la periodicamente com um feixe de laser, a equipe observou que o gelo de água transita da fase cúbica bem conhecida, Ice-VII, para a fase intermediária e quaternária recém-descoberta, Ice-VIIt, antes de se estabelecer. para outro palco bem conhecido, Ice-X.
Zach Grande, Ph.D. na UNLV. Taleb, que liderou o trabalho que também mostrou que a transição para o Ice-X, quando a água endurece, ocorre em pressões muito mais baixas do que se pensava anteriormente.
Embora seja improvável que encontremos essa nova fase de gelo em qualquer lugar da Terra, é provável que seja um componente comum no manto da Terra, bem como em grandes luas e planetas ricos em água fora do nosso sistema solar.
Os resultados da equipe foram divulgados na edição de 17 de março de 2022 da revista revisão física b.
Leve embora
A equipe de pesquisa vem trabalhando para entender o comportamento da água de alta pressão que pode estar presente no interior de planetas distantes.
Para fazer isso, Grandi e um físico da UNLV Ashkan Lammat colocaram uma amostra de água entre as pontas de dois diamantes redondos conhecidos como células de bigorna de diamante, uma característica padrão no campo da física de alta pressão. Aplicar um pouco de força ao diamante permitiu aos pesquisadores recriar pressões tão altas quanto as do centro da Terra.
Ao comprimir uma amostra de água entre esses diamantes, os cientistas conduziram os átomos de oxigênio e hidrogênio em uma variedade de arranjos diferentes, incluindo o arranjo recém-descoberto, Ice-VIit.
A primeira técnica de aquecimento a laser não apenas permitiu que os cientistas observassem uma nova fase do gelo de água, mas a equipe também descobriu que a transição para o Ice-X ocorreu em pressões quase três vezes menores do que se pensava anteriormente – em 300.000 atmosferas em vez de 1 milhão. Essa transição tem sido objeto de muito debate na sociedade há várias décadas.
“O trabalho de Zach mostrou que essa transição para o estado iônico ocorre em pressões muito mais baixas do que se pensava anteriormente”, disse Salamat. “É a peça que faltava e as medições mais precisas na água nessas condições.”
Salamat acrescentou que o trabalho também recalibra nossa compreensão da formação de exoplanetas. Os pesquisadores levantam a hipótese de que a fase Ice-VIIt do gelo pode estar presente em abundância na crosta e no manto superior de planetas ricos em água projetados fora do nosso sistema solar, o que significa que eles podem ter condições habitáveis.
Referência: “Transições de simetria acionadas por pressão em H denso2O ice” por Zachary M. Grande, Si Hoy Pham, Dean Smith, John H. Boisfert, Qinliang Huang e Jesse S. 17 de março de 2022 Disponível aqui revisão física b. DOI: 10.1103/ PhysRevB.105.104109
Colaboradores do Lawrence Livermore National Laboratory usaram um grande supercomputador para simular rearranjos de ligações – prevendo que as transições de fase deveriam ocorrer exatamente onde foram medidas por experimentos.
Colaboradores adicionais incluem os físicos da UNLV Jason Stephen e John Boasfert, o mineralogista da UNLV Oliver Chuner e cientistas do Laboratório Nacional de Argonne e da Universidade do Arizona.
Os pesquisadores descobriram uma rara partícula de poeira em um meteorito, feita de uma estrela diferente do nosso Sol. Usando tomografia de sonda atômica avançada, eles analisaram a proporção única de isótopos de magnésio da partícula, revelando sua origem em um tipo recentemente identificado de supernova que queima hidrogênio. Esta descoberta fornece insights mais profundos sobre eventos cósmicos e formação de estrelas. Crédito: SciTechDaily.com
Os cientistas descobriram uma partícula de meteorito com uma proporção isotópica de magnésio sem precedentes, sugerindo a sua origem numa supernova que queima hidrogénio.
A pesquisa descobriu uma rara partícula de poeira presa em um antigo meteorito extraterrestre, formado por uma estrela diferente do nosso Sol.
A descoberta foi feita pela autora principal, Dra. Nicole Neville, e colegas durante seus estudos de doutorado na Curtin University, que agora trabalha no Instituto de Ciência Lunar e Planetária em colaboração com… NASACentro Espacial Johnson.
Meteoritos e grãos pré-solares
Os meteoritos são feitos principalmente de material formado em nosso sistema solar e também podem conter pequenas partículas originárias de estrelas que nasceram muito antes do nosso sol.
Evidências de que essas partículas, conhecidas como grãos pré-solares, são restos de outras estrelas foram encontradas através da análise dos diferentes tipos de elementos encontrados dentro delas.
Técnicas analíticas inovadoras
Dr. Neville usou uma técnica chamada milho Sonda de tomografia para analisar partículas, reconstruir a química em nível atômico e acessar as informações ocultas nelas.
Dr Neville disse: “Essas partículas são como cápsulas do tempo celestiais, fornecendo um instantâneo da vida de sua estrela-mãe”.
“Os materiais criados no nosso sistema solar têm proporções previsíveis de isótopos – diferentes tipos de elementos com diferentes números de nêutrons. A partícula que analisamos tem uma proporção de isótopos de magnésio que é diferente de qualquer coisa no nosso sistema solar.
“Os resultados foram literalmente fora dos gráficos. A proporção isotópica mais extrema para o magnésio de estudos anteriores de grãos pré-solares foi de cerca de 1.200. O grão em nosso estudo tem um valor de 3.025, o valor mais alto já descoberto.
“Esta razão isotópica excepcionalmente elevada só pode ser explicada pela formação num tipo de estrela recentemente descoberto – uma supernova que queima hidrogénio.”
Avanços na astrofísica
O coautor, Dr. David Saxey, do Centro John D. Laiter em Curtin, disse: “A pesquisa abre novos horizontes na forma como entendemos o universo, ultrapassando os limites das técnicas analíticas e dos modelos astrofísicos.
“A sonda atômica nos deu todo um nível de detalhe que não conseguimos acessar em estudos anteriores”, disse o Dr. Saksi.
“Uma supernova que queima hidrogênio é um tipo de estrela que só foi descoberta recentemente, mais ou menos na mesma época em que estávamos analisando a minúscula partícula de poeira. Usar uma sonda atômica neste estudo nos dá um novo nível de detalhe que nos ajuda a entender como essas estrelas forma.”
Vinculando resultados de laboratório a fenômenos cósmicos
O co-autor, Professor Phil Bland, da Curtin School of Earth and Planetary Sciences, disse: “Novas descobertas do estudo de partículas raras em meteoritos permitem-nos obter informações sobre eventos cósmicos fora do nosso sistema solar.
“É simplesmente incrível poder correlacionar medições em escala atômica em laboratório com um tipo de estrela recentemente descoberto.”
Pesquisa intitulada “Elemento atômico e investigação isotópica 25Poeira estelar rica em magnésio de supernovas que queimam H. Foi publicado em Jornal Astrofísico.
Referência: “Elemento em escala atômica e investigação isotópica 25“Poeira estelar rica em Mg de uma supernova que queima H”, por N. D. Nevill, P. A. Bland, D. W. Saxey, W. D. A. Rickard e P. Guagliardo, NE Timms, LV Forman e L. Daly e SM Reddy, 28 de março de 2024, Jornal Astrofísico. doi: 10.3847/1538-4357/ad2996
As preocupações sobre a doença debilitante crônica aumentaram depois que surgiu um relato de caso de dois caçadores que desenvolveram distúrbios neurológicos e morreram após comerem carne de veado de um grupo de cervos que pode ter sido infectado com a “doença dos cervos zumbis”.
o Relatório sobre pescadores Quem morreu em 2022, e que foi apresentado no início de abril na reunião anual da Academia Americana de Neurologia, não foi comprovada a transmissão da infecção. Doença debilitante crônica (CWD) de cervos a humanos, escrevem pesquisadores do Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Texas, em San Antonio.
No entanto, o caso “ressalta a necessidade de uma investigação mais aprofundada sobre os riscos potenciais do consumo de cervos infectados com CWD e suas implicações para a saúde pública”, escreveram os pesquisadores.
Não houve casos de CWD em pessoas relatadas até o momento, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças. Mas estudos anteriores levantaram preocupações de que a CWD poderia “representar um risco para as pessoas”. Direção-Geral da Saúde “, sugerindo que “é importante prevenir a exposição humana à CWD”.
Aqui está o que você deve saber sobre as mortes de caçadores furtivos e a resposta do CDC ao relatório.
Ele assiste:Uma ursa esperta salva a vida de seu filhote depois que ele caiu de uma ponte em um rio
CDC: A carne de veado não causou doenças ou morte em caçadores
Para o relatório de 2022, a agência concordou com os investigadores “que há uma necessidade de uma investigação cuidadosa da doença debilitante crónica (CWD) como um risco potencial para a saúde das pessoas”, disse o epidemiologista do CDC, Ryan Maddox, numa declaração ao USA TODAY.
Mas ele disse que o CDC revisou os casos de 2.022 e considerou as mortes dos dois homens “parte do número normal de casos da doença de Creutzfeldt-Jakob que vemos nos Estados Unidos”.
Os homens morreram após contrair a doença de Creutzfeldt-Jakob (DCJ), que, tal como a CWD, é uma doença priónica, uma classe de distúrbios neurológicos fatais, que pode afectar humanos e animais, geralmente progride rapidamente e é quase sempre fatal. em Doenças príonAlgumas proteínas no cérebro começam a dobrar-se de forma anormal, causando danos cerebrais e outros sintomas, afirma o Centro de Controle e Prevenção de Doenças (CDC).
“Um histórico de caça e/ou consumo de carne de veado não significa que alguém contraiu a doença de Creutzfeldt-Jakob dessa forma”, disse Maddox. “Muitos americanos caçam e comem carne de veado. Alguns podem desenvolver a doença de Creutzfeldt-Jakob de forma intermitente por acidente e outros não.”
O que é doença debilitante crônica?
Doença debilitante crônica (CWD), em cervos, alces e outros animais, resulta em perda de peso, falta de coordenação, tropeços, letargia, perda de peso, baba e falta de medo das pessoas, daí o termo “Doença do cervo zumbi.”
Foi identificado pela primeira vez em cervos em cativeiro em um centro de pesquisa no Colorado no final dos anos 1960. CWD apareceu em cervos selvagens em 1981, e desde então foram relatados em cervos, alces e alces em 33 estados, de acordo com Pesquisa Geológica dos EUA.
Os cientistas estavam preocupados com a CWD porque a doença da vaca louca, ou encefalopatia espongiforme bovina, atingiu os humanos no Reino Unido na década de 1990.
“Sabemos que as doenças por príons podem ser transmitidas de animais para humanos, como vimos no caso da doença das vacas loucas”, disse Maddox. “Estão em andamento estudos para avaliar se a CWD pode representar um risco para as pessoas. O aumento no número anual de casos da doença de Creutzfeldt-Jakob nos Estados Unidos pode ser explicado pelo envelhecimento da população, melhoria da vigilância e melhores testes”.
Ele disse que alguns aspectos dos casos dos pescadores apontam para a clássica doença de Creutzfeldt-Jakob (DCJ), em vez de um distúrbio neurológico mais recente causado pela CWD.
As doenças por príons geralmente levam muitos anos para causar sintomas nas pessoas. “Os homens morreram da doença de Creutzfeldt-Jakob antes ou na mesma época em que a CWD foi encontrada na área onde caçavam, o que não deixou tempo para um longo período de incubação”, disse Maddox.
Suas idades, sintomas e alterações cerebrais “eram consistentes com o que normalmente vemos na doença clássica esporádica de Creutzfeldt-Jakob não atribuível à CWD”, disse ele. Quando a variante da doença de Creutzfeldt-Jakob apareceu como resultado da “doença da vaca louca”, os infectados eram mais jovens e apresentavam sintomas diferentes, disse Maddox.
Os estudos atuais não mostram um aumento nas taxas da doença de Creutzfeldt-Jakob em caçadores do Colorado. “Os resultados até agora são tranquilizadores”, disse ele. “O número de casos da doença de Creutzfeldt-Jakob ou de outras doenças priónicas nesta população caçadora não foi superior ao que esperaríamos na população em geral.”
Doença debilitante crônica: dicas para reduzir riscos ao caçar cervos e alces
Não atire, manuseie ou coma carne de veado ou alce que pareça doente ou esteja agindo de forma estranha. Da mesma forma, não manuseie ou coma animais atropelados.
Use luvas de látex ou látex ao vestir o animal ou manusear a carne. Não use facas domésticas ou outros utensílios de cozinha para preparar o campo.
Evite manusear órgãos de animais, especialmente tecido cerebral ou medula espinhal.
Verifique as diretrizes estaduais de vida selvagem e saúde pública para ver se o teste CWD para animais é recomendado ou exigido onde você caça.
Considere cuidadosamente testar seu cervo ou alce para CWD antes de comer a carne. Se o teste do seu animal for positivo para CWD, não coma a carne desse animal.
Se você tiver um cervo ou alce processado comercialmente, considere solicitar que seu animal seja processado individualmente para evitar misturar carne de vários animais.
Os cientistas estão se concentrando na detecção de sulfeto de dimetila (DMS) em sua atmosfera.
O Telescópio Espacial James Webb (JWST), o telescópio mais poderoso já lançado, está pronto para iniciar uma missão de observação crucial na busca por vida extraterrestre.
Como reportado vezes, O telescópio irá focar-se num planeta distante que orbita uma estrela anã vermelha, K2-18b, localizada a 124 anos-luz de distância.
K2-18b chamou a atenção dos cientistas devido à sua capacidade de abrigar vida. Acredita-se que seja um mundo coberto por oceanos e cerca de 2,6 vezes maior que a Terra.
O elemento-chave que os cientistas procuram é o sulfeto de dimetila (DMS), um gás com uma propriedade notável. Segundo a NASA, o DMS é produzido na Terra apenas pela vida, principalmente pelo fitoplâncton marinho.
A presença de DMS na atmosfera de K2-18b seria uma descoberta importante, embora o Dr. Niku Madhusudan, astrofísico principal do estudo de Cambridge, acautele contra tirar conclusões precipitadas. Embora os dados preliminares do Telescópio Espacial James Webb indiquem uma alta probabilidade (mais de 50%) da presença do DMS, são necessárias análises mais aprofundadas. O telescópio dedicará oito horas de observação na sexta-feira, seguidas de meses de processamento de dados antes de chegar a uma resposta definitiva.
A falta de um processo natural, geológico ou químico conhecido para gerar DMS na ausência de vida acrescenta peso à excitação. No entanto, mesmo que isto se confirme, a enorme distância entre o K2-18b representa um obstáculo tecnológico. Viajando à velocidade da sonda Voyager (38.000 mph), a sonda levaria 2,2 milhões de anos para chegar ao planeta.
Apesar da sua enorme distância, a capacidade do Telescópio Espacial James Webb de analisar a composição química da atmosfera de um planeta através da análise espectroscópica da luz estelar filtrada através das suas nuvens fornece uma nova janela para a possibilidade de vida extraterrestre. Esta missão tem o potencial de responder à antiga questão de saber se estamos realmente sozinhos no universo.
As próximas observações também visam esclarecer a presença de metano e dióxido de carbono na atmosfera do K2-18b, potencialmente resolvendo o “problema da falta de metano” que tem intrigado os cientistas há mais de uma década. Embora o trabalho teórico sobre fontes não biológicas do gás prossiga, as conclusões finais são esperadas nos próximos quatro a seis meses.
