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O experimento MOXIE conseguiu produzir oxigênio em Marte

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O experimento MOXIE conseguiu produzir oxigênio em Marte

Esta ilustração mostra o rover Perseverance da NASA operando na superfície de Marte. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Dia e noite, e ao longo das estações, a máquina gera de forma confiável oxigênio respirável da fina atmosfera do planeta vermelho.

Quase 100 milhões de milhas da Terra, em uma superfície vermelha e empoeirada[{” attribute=””>Mars, an instrument the size of a lunchbox is proving it can reliably do the work of a small tree.

The MIT-led Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, or MOXIE, has been successfully producing oxygen from the Red Planet’s carbon dioxide-rich atmosphere since April 2021. That was about two months after it touched down on the Martian surface as part of NASA’s Perseverance rover and Mars 2020 mission.

In a study published today (August 31, 2022) in the journal Science Advances, researchers report that, by the end of 2021, MOXIE was able to produce oxygen on seven experimental runs. These were performed in a variety of atmospheric conditions, including during the day and night, and through different Martian seasons. In each experimental run, the instrument reached its target of producing six grams of oxygen per hour. This is about the rate of a modest tree on Earth.

Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment

Technicians at NASA’s Jet Propulsion Laboratory lower the Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) instrument into the belly of the Perseverance rover. Credit: NASA/JPL-Caltech

Scientists envision that a scaled-up version of MOXIE could be sent to Mars ahead of a human mission, where it could continuously produce oxygen at the rate of several hundred trees. At that capacity, the system should produce enough oxygen to sustain humans after they arrive, and also fuel a rocket for returning astronauts back to Earth.

MOXIE’s consistent production so far is a promising first step toward that goal.

“We have learned a tremendous amount that will inform future systems at a larger scale,” says Michael Hecht, principal investigator of the MOXIE mission at MIT’s Haystack Observatory.

MOXIE’s oxygen production on Mars also represents the first demonstration of “in-situ resource utilization.” This is the idea of harvesting and using a planet’s raw materials (in this case, carbon dioxide on Mars) to make resources (such as oxygen) that would otherwise have to be transported from Earth.

MOXIE Mars Oxygen ISRU Experiment Instrument for Mars 2020 Rover

Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE) is an exploration technology investigation that will produce oxygen from Martian atmospheric carbon dioxide. Credit: NASA

“This is the first demonstration of actually using resources on the surface of another planetary body, and transforming them chemically into something that would be useful for a human mission,” says MOXIE deputy principal investigator Jeffrey Hoffman, a professor of the practice in MIT’s Department of Aeronautics and Astronautics. “It’s historic in that sense.”

Hoffman and Hecht’s MIT co-authors include MOXIE team members Jason SooHoo, Andrew Liu, Eric Hinterman, Maya Nasr, Shravan Hariharan, and Kyle Horn, along with collaborators from multiple institutions including NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL), which managed MOXIE’s development, flight software, packaging, and testing prior to launch.

Seasonal air

The current version of MOXIE is small by design, in order to fit aboard the Perseverance rover. It was built to run for short periods, starting up and shutting down with each run, depending on the rover’s exploration schedule and mission responsibilities. In contrast, a full-scale oxygen factory for Mars would include larger units that would ideally run continuously.

Despite the necessary constraints in MOXIE’s current design, the instrument has shown it can efficiently and reliably convert Mars’ atmosphere into pure oxygen. It does so by first pulling the Martian air in through a filter that cleans it of contaminants. The air is then pressurized, and sent through the Solid OXide Electrolyzer (SOXE). This instrument, which was developed and built by OxEon Energy, electrochemically splits the carbon dioxide-rich air into oxygen ions and carbon monoxide.

MOXIE

MOXIE will collect carbon dioxide (CO2) from the Martian atmosphere and electrochemically split the it into oxygen and carbon monoxide molecules. Credit: NASA/JPL

The oxygen ions are then isolated and recombined to form breathable, molecular oxygen, or O2. MOXIE then measures this output for quantity and purity before releasing it harmlessly back into the air, along with carbon monoxide and other atmospheric gases.

Since the rover’s landing in February 2021, MOXIE engineers have started up the instrument seven times throughout the Martian year. Each time it takes a few hours to warm up, then another hour to make oxygen before powering back down. Each run was scheduled for a different time of day or night, and in different seasons, to check whether MOXIE could accommodate shifts in the planet’s atmospheric conditions.

“The atmosphere of Mars is far more variable than Earth,” Hoffman notes. “The density of the air can vary by a factor of two through the year, and the temperature can vary by 100 degrees. One objective is to show we can run in all seasons.”

So far, MOXIE has demonstrated that it can make oxygen at almost any time of the Martian day and year.

“The only thing we have not demonstrated is running at dawn or dusk, when the temperature is changing substantially,” Hecht says. “We do have an ace up our sleeve that will let us do that, and once we test that in the lab, we can reach that last milestone to show we can really run any time.”

Ahead of the game

As MOXIE continues to generate oxygen on Mars, engineers plan to push its capacity, and increase its production, particularly in the Martian spring, when atmospheric density and carbon dioxide levels are high.

“The next run coming up will be during the highest density of the year, and we just want to make as much oxygen as we can,” Hecht says. “So we’ll set everything as high as we dare, and let it run as long as we can.”

They will also monitor the system for indications of wear and tear. Since MOXIE is just one experiment among several aboard the Perseverance rover, it cannot run continuously as a full-scale system would. Instead, the instrument must start up and shut down with each run. This causes thermal stress that can degrade the system over time.

If MOXIE can operate successfully despite repeatedly turning on and off, this would suggest that a full-scale system, designed to run continuously, could do so for thousands of hours.

“To support a human mission to Mars, we have to bring a lot of stuff from Earth, like computers, spacesuits, and habitats,” Hoffman says. “But dumb old oxygen? If you can make it there, go for it — you’re way ahead of the game.”

Reference: “Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE)—Preparing for human Mars exploration” by Jeffrey A. Hoffman, Michael H. Hecht, Donald Rapp, Joseph J. Hartvigsen, Jason G. SooHoo, Asad M. Aboobaker, John B. McClean, Andrew M. Liu, Eric D. Hinterman, Maya Nasr, Shravan Hariharan, Kyle J. Horn, Forrest E. Meyen, Harald Okkels, Parker Steen, Singaravelu Elangovan, Christopher R. Graves, Piyush Khopkar, Morten B. Madsen, Gerald E. Voecks, Peter H. Smith, Theis L. Skafte, Koorosh R. Araghi and David J. Eisenman, 31 August 2022, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abp8636

This research was supported, in part, by NASA.

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Sem voz interna? Um novo estudo revela seu efeito na memória

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Sem voz interna?  Um novo estudo revela seu efeito na memória

resumo: Um novo estudo descobriu que algumas pessoas não possuem uma voz interior, chamada anendofasia, o que afeta a memória verbal e o reconhecimento de rimas. Os participantes sem voz interior tiveram mais dificuldade em realizar essas tarefas do que aqueles com voz interior.

O estudo destaca as estratégias cognitivas únicas usadas por indivíduos com anorexia. Pesquisas futuras explorarão como isso afeta outros processos e tratamentos cognitivos.

Principais fatos:

  1. Indovasia: Estado de falta de voz interior, que afeta a memória verbal e o reconhecimento de rimas.
  2. Resultados: Pessoas que não têm voz interior têm pior desempenho na lembrança de palavras e rimas.
  3. Estratégias cognitivas: Indivíduos com anorexia utilizam estratégias únicas para resolver problemas.

fonte: Universidade de Copenhague

Anteriormente, era comum presumir-se que ter uma voz interior deveria ser uma coisa humana universal. Mas nos últimos anos, os investigadores perceberam que nem todos partilham esta experiência.

De acordo com o pesquisador de pós-doutorado e linguista Johan Nedergaard, da Universidade de Copenhague, as pessoas descrevem o estado de vida sem uma voz interior como demorado e difícil porque precisam despender tempo e esforço para traduzir seus pensamentos em palavras:

“Alguns dizem que pensam em imagens e depois traduzem as imagens em palavras quando precisam dizer algo. Outros descrevem o seu cérebro como um computador que funciona bem e que não processa pensamentos verbalmente, e que comunicar com um altifalante e microfone é diferente de comunicar. com outros.

“E aqueles que dizem que há algo verbal acontecendo dentro de suas cabeças geralmente descrevem isso como palavras sem som.”

– Dificuldade em lembrar palavras e rimas

Johan Nedergaard e seu colega Gary Lupyan, da Universidade de Wisconsin-Madison, são os primeiros pesquisadores do mundo a investigar se a falta de uma voz interior, ou Andonovasia Tal como formularam este caso, este tem quaisquer consequências na forma como estas pessoas resolvem problemas, por exemplo, na forma como realizam tarefas de memória verbal.

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Pessoas que relataram ter experimentado um alto grau de voz interior ou muito pouca voz interior na vida cotidiana foram submetidas a um experimento com o objetivo de determinar se havia uma diferença em sua capacidade de lembrar a entrada da linguagem e outro sobre sua capacidade de encontrar palavras que rimam.

O primeiro experimento envolveu os participantes lembrando palavras em ordem – palavras que eram semelhantes, tanto fonética quanto ortograficamente, por exemplo, “comprou”, “pegou”, “parafusado” e “verruga”.

“É uma tarefa que seria difícil para todos, mas nossa hipótese era que poderia ser mais difícil se você não tivesse uma voz interior, porque você teria que repetir as palavras para si mesmo, dentro de sua cabeça, até se lembrar delas.” Johan Nedergaard explica e continua:

Esta hipótese revelou-se correta: os participantes que não tinham voz interior eram significativamente piores na memorização de palavras.

O mesmo aconteceu com a tarefa em que os participantes tinham que determinar se um par de imagens continha palavras que rimavam, por exemplo, imagens de uma meia e de um relógio.

Também é importante aqui poder repetir palavras para comparar seus sons e assim determinar se rimam ou não.

Em duas outras experiências, nas quais Johan Nedergaard e Gary Lupyan testaram o papel da voz interior na mudança rápida entre diferentes tarefas e na distinção entre formas muito semelhantes, não encontraram diferenças entre os dois grupos.

Embora estudos anteriores sugiram que a linguagem e a voz interior desempenham um papel neste tipo de experiência.

Pessoas que não têm voz interior podem ter aprendido a usar outras estratégias. Por exemplo, alguns disseram que batiam com o dedo indicador ao realizar um tipo de tarefa e com o dedo médio ao realizar outro tipo de tarefa”, diz Johan Nedergaard.

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Os resultados do estudo dos pesquisadores acabam de ser publicados em um artigo intitulado “Nem todo mundo tem uma voz interior: consequências comportamentais da perda de fase” na revista científica Ciências psicológicas.

Existe alguma diferença?

Segundo Johan Nedergaard, as diferenças na memória verbal que identificaram nas suas experiências não seriam observadas nas conversas normais do dia-a-dia. A questão é: Ter uma voz interior tem algum significado prático ou comportamental?

“A resposta curta é que não sabemos porque estamos apenas começando a estudá-la. Mas há uma área em que suspeitamos que ter uma voz interior desempenha um papel: a terapia na terapia cognitivo-comportamental amplamente utilizada; por exemplo, você precisa identificar padrões de pensamento negativos e alterá-los. Ter uma voz interior pode ser muito importante nesse processo.

“No entanto, ainda é incerto se as diferenças na experiência da voz interior estão relacionadas com a forma como as pessoas respondem a diferentes tipos de terapia”, diz Johan Nedergaard, que quer continuar a sua investigação para ver se outras áreas da linguagem são afetadas se o fizer. não ter uma voz interior.

“Os experimentos onde encontramos diferenças entre os grupos estavam relacionados ao som e à capacidade de ouvir as próprias palavras. Gostaria de estudar se isso ocorre porque eles não estão vivenciando o aspecto sonoro da linguagem ou se não estão pensando nada sobre isso. forma linguística como a maioria das outras pessoas.”

Sobre o estudo

O estudo de Johan Nedergaard e Gary Lupyan incluiu quase uma centena de participantes, metade dos quais tinha muito pouca voz interior e a outra metade tinha muita voz interior.

Os participantes foram expostos a quatro tentativas de, por exemplo, lembrar palavras em sequência e alternar entre diferentes tarefas.

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O estudo foi publicado na revista científica Ciências psicológicas.

Johan Nedergaard e Gary Lupyan chamaram a condição de não ter voz interior de anendofasia, o que significa não ter voz interior.

Sobre notícias de pesquisa sobre amnésia e memória

autor: Carsten Munk Hansen
fonte: Universidade de Copenhague
comunicação: Carsten Munk Hansen – Universidade de Copenhague
foto: Imagem creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso fechado.
Nem todo mundo tem uma voz interior: consequências comportamentais da endofobia“Por Johan Nedergaard et al. Ciências psicológicas


um resumo

Nem todo mundo tem uma voz interior: consequências comportamentais da endofobia

Geralmente, presume-se que a fala interior – a experiência do pensamento tal como ocorre na linguagem natural – é universalmente humana.

No entanto, evidências recentes sugerem que a experiência da fala interior em adultos varia de quase constante a inexistente.

Propomos um nome para a inexperiência do discurso interior – Andofasia – e relatamos quatro estudos que investigam algumas das suas consequências comportamentais.

Descobrimos que os adultos que relataram níveis mais baixos de fala interior (n = 46) tiveram pior desempenho em uma tarefa de memória operacional verbal e maior dificuldade em realizar julgamentos de rimas do que adultos que relataram altos níveis de fala interna (n = 47).

O desempenho na troca de tarefas, anteriormente ligado a dicas verbais internas, e efeitos categóricos nos julgamentos perceptivos, não foram relacionados a diferenças na fala interna.

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Você perdeu sua magia Aurora? As luzes do norte provavelmente serão visíveis novamente, e a NASA confirma uma nova tempestade solar esta semana

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Você perdeu sua magia Aurora?  As luzes do norte provavelmente serão visíveis novamente, e a NASA confirma uma nova tempestade solar esta semana

Dias depois de uma poderosa tempestade geomagnética atingir a Terra, os cientistas espaciais estão considerando a possibilidade de outra tempestade esta semana. De acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA), há 60% de chance de que outra tempestade solar atinja a Terra na terça ou mesmo quarta-feira (menor chance). Novas previsões aumentaram a possibilidade de ver mais auroras boreais em diferentes partes do mundo.

A página de mídia social da NASA, que rastreia especificamente as atividades relacionadas ao Sol, confirmou uma erupção solar em 13 de maio, com possibilidade de atingir a Terra. Outra explosão solar M6.6 eclodiu na segunda-feira, 13 de maio. (Não tão forte quanto algumas das outras explosões que vimos na semana passada, mas com certeza é bonita!) Esta semana, respondemos a perguntas frequentes sobre tempestades solares e seu impacto na Terra Fique ligado!!”, disse a agência espacial norte-americana em postagem no site X.

A aurora boreal, ou “aurora boreal”, é uma luz natural mágica que ocorre principalmente nas regiões polares. Esses fenômenos surpreendentes ocorrem quando partículas carregadas emitidas pelo Sol, conhecidas como vento solar, interagem com o campo magnético e a atmosfera da Terra.

Tempestades solares e aurora boreal

Tempestades geomagnéticas ou solares ocorrem quando o Sol libera energia repentinamente, como uma ejeção de massa coronal (CME). Partículas carregadas do Sol atingem a Terra e interagem com o seu campo magnético, potencialmente perturbando as comunicações, a rede de energia elétrica, a navegação, as operações de rádio e satélite.

A intensidade das tempestades solares é medida na escala G, ou escala de tempestade geomagnética. Esta escala varia de G1 a G5, com cada nível representando diferentes níveis de atividade geomagnética. Por exemplo, uma tempestade G1 poderia causar pequenas flutuações nas redes eléctricas, enquanto uma tempestade G5 poderia levar a cortes generalizados de energia e de comunicações por satélite.

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Em 10 de maio, a Terra foi atingida por uma tempestade solar G5 depois de mais de duas décadas. Esta intensa atividade geomagnética foi seguida por observações da aurora boreal em diferentes partes do mundo. A conexão entre esses eventos é que as tempestades solares podem fazer com que o campo magnético da Terra se torne mais ativo, levando a um aumento na ocorrência de auroras boreais. Se mais tempestades solares atingirem a Terra, os entusiastas do espaço poderão vislumbrar essas incríveis exibições de luz natural.

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Cientistas propõem uma nova teoria da formação continental

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Cientistas propõem uma nova teoria da formação continental

Um novo estudo realizado por investigadores da Penn State sugere que os crátons, as estruturas antigas que estabilizam os continentes da Terra, se formaram há cerca de 3 mil milhões de anos através de processos iniciados pela meteorização atmosférica das rochas, e não apenas pelo surgimento de massas terrestres estáveis. Isto desafia as visões tradicionais e tem implicações para a compreensão da evolução planetária e das condições que conduzem à vida.

Vastas e antigas extensões de crosta continental conhecidas como crátons estabilizaram os continentes da Terra durante bilhões de anos por meio de mudanças nas massas de terra, construção de montanhas e desenvolvimento dos oceanos. Cientistas da Penn State propuseram um novo mecanismo que poderia explicar a formação de crátons há cerca de 3 mil milhões de anos, lançando luz sobre uma questão de longa data na história geológica da Terra.

Cientistas mencionados na revista natureza Os continentes podem não ter emergido dos oceanos da Terra como uma massa de terra estável, sendo a sua característica distintiva uma crosta superior rica em granito. Em vez disso, a exposição de rocha fresca ao vento e à chuva há cerca de 3 mil milhões de anos desencadeou uma série de processos geológicos que eventualmente estabilizaram a crosta – permitindo que a crosta sobrevivesse durante milhares de milhões de anos sem ser destruída ou reiniciada.

Os cientistas disseram que as descobertas podem representar uma nova compreensão de como evoluem planetas potencialmente habitáveis ​​semelhantes à Terra.

Implicações para a evolução planetária

“Para fazer um planeta como a Terra, é preciso criar uma crosta continental e estabilizá-la”, disse Jesse Remink, professor assistente de ciências da Terra na Penn State e autor do estudo. “Os cientistas pensam que são a mesma coisa – os continentes tornaram-se estáveis ​​e depois emergiram acima do nível do mar. Mas o que estamos a dizer é que esses processos são separados.

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Os cientistas disseram que os crátons se estendem por mais de 150 quilômetros, ou 93 milhas, da superfície da Terra até o manto superior, onde agem como a quilha de um barco, mantendo os continentes flutuando no nível do mar ou próximo a ele durante o tempo geológico.

O intemperismo pode eventualmente concentrar elementos produtores de calor, como urânio, tório e potássio na crosta rasa, permitindo que a crosta mais profunda esfrie e solidifique. Este mecanismo criou uma camada espessa e sólida de rocha que pode ter protegido o fundo dos continentes de deformações posteriores, uma característica distintiva dos crátons, disseram os cientistas.

Processos geológicos e produção de calor

“A receita para formar e estabilizar a crosta continental envolve a concentração desses elementos produtores de calor – que podem ser considerados mini-motores térmicos – perto da superfície”, disse Andrew Smee, professor assistente de geociências na Penn State e autor do estudar. Está bem. “Você tem que fazer isso sempre milho O urânio, o tório ou o potássio decaem, liberando calor que pode aumentar a temperatura da crosta terrestre. O folheado quente é instável, sujeito a deformações e não permanece no lugar.

Quando o vento, a chuva e as reações químicas quebraram as rochas nos primeiros continentes, os sedimentos e os minerais argilosos foram levados para os riachos e rios e levados para o mar, onde criaram depósitos sedimentares semelhantes a xisto que continham altas concentrações de urânio, tório e potássio. . Os cientistas disseram.

Rochas metamórficas antigas são chamadas de gnaisse

Estas antigas rochas metamórficas chamadas gnaisse, encontradas na costa do Ártico, representam as raízes dos continentes agora expostas na superfície. Os cientistas disseram que as rochas sedimentares intercaladas nestes tipos de rochas forneceriam um motor térmico para estabilizar os continentes. Crédito: Jesse Remink

Colisões entre placas tectônicas enterraram essas rochas sedimentares profundamente na crosta terrestre, onde o calor radiativo do xisto derreteu a crosta inferior. O material derretido flutuaria e subiria de volta à crosta superior, prendendo os elementos produtores de calor em rochas como o granito, e permitindo que a crosta inferior esfriasse e solidificasse.

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Pensa-se que os crátons se formaram entre 3 e 2,5 mil milhões de anos atrás, numa altura em que elementos radioactivos como o urânio se decompunham a uma velocidade cerca de duas vezes mais rápida, libertando duas vezes mais calor do que hoje.

Remink disse que o trabalho destaca que a época em que os crátons se formaram no início da Terra Média era especialmente adequada aos processos que podem ter levado à sua estabilidade.

“Podemos pensar nisso como uma questão de evolução planetária”, disse Remink. “O surgimento de continentes relativamente cedo em suas vidas pode ser um dos principais ingredientes necessários para criar um planeta como a Terra. Porque você estará criando depósitos radioativos muito quentes e produzindo uma região realmente estável da crosta continental que vive perto do nível do mar. , que é um ótimo ambiente para a vida se espalhar.”

Os pesquisadores analisaram as concentrações de urânio, tório e potássio de centenas de amostras de rochas da era arqueana, quando os crátons se formaram, para avaliar a produtividade do calor radiativo com base nas composições rochosas reais. Eles usaram esses valores para criar modelos térmicos de formação de crátons.

“Anteriormente, as pessoas observavam e observavam os efeitos da mudança na produção de calor radiante ao longo do tempo”, disse Smay. “Mas o nosso estudo liga a produção de calor baseada em rochas à emergência continental, à geração de sedimentos e à diferenciação da crosta continental.”

Os crátons, normalmente encontrados no interior dos continentes, contêm algumas das rochas mais antigas da Terra, mas continuam difíceis de estudar. Em áreas tectonicamente ativas, a formação de um cinturão de montanhas pode trazer à superfície rochas que estavam enterradas nas profundezas da Terra.

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Mas as origens dos crátons permanecem subterrâneas e inacessíveis. Os cientistas disseram que o trabalho futuro incluirá a amostragem do antigo interior dos crátons e talvez a perfuração de amostras para testar o seu modelo.

“Essas rochas sedimentares metamórficas que derreteram e produziram granito que concentrou urânio e tório são como caixas-pretas que registram pressão e temperatura”, disse Smay. “Se conseguirmos abrir este arquivo, poderemos testar as previsões do nosso modelo sobre a trajetória da crosta continental.”

Referência: “Continentes Estabilizados de Intemperismo Subaéreo” por Jesse R. Remink e Andrew J. Sami, 8 de maio de 2024, natureza.
doi: 10.1038/s41586-024-07307-1

A Penn State e a National Science Foundation dos EUA forneceram financiamento para este trabalho.

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