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Um buraco misterioso dentro do disco protoplanetário do sistema solar

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Um estudo do Instituto de Tecnologia de Massachusetts relata que um buraco misterioso existiu dentro do disco protoplanetário do sistema solar cerca de 4,567 bilhões de anos atrás, e provavelmente moldou a formação dos planetas do sistema solar. Esta imagem mostra a interpretação de um artista de um disco protoplanetário. Crédito: National Science Foundation, A. Khan

Os cientistas encontraram evidências de que o início do sistema solar abrigava uma lacuna entre as regiões interna e externa.

A fronteira cósmica, provavelmente causada pelo jovem Júpiter Ou um vento emergente, provavelmente por ter moldado a formação dos planetas menores.

No início do sistema solar, um “disco protoplanetário” de poeira e gás orbitava ao redor do Sol e eventualmente se aglutinou nos planetas que conhecemos hoje.

Nova análise de meteoritos antigos por cientistas em Com Em outro lugar, eles relatam uma lacuna misteriosa dentro deste disco cerca de 4,567 bilhões de anos atrás, perto do local onde o cinturão de asteróides está hoje.

Os resultados da equipe foram publicados em 15 de outubro de 2021, em progresso da ciência, fornecem evidências diretas dessa lacuna.

“Na última década, observações mostraram que cavidades, lacunas e anéis são comuns em discos ao redor de outras estrelas jovens”, disse Benjamin Weiss, professor de ciências planetárias do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias (EAPS) do MIT. “Esses são sinais importantes, mas mal compreendidos, dos processos físicos pelos quais o gás e a poeira se transformam no sol e em planetas jovens.”

Da mesma forma, a causa desta lacuna em nosso sistema solar permanece um mistério. Uma possibilidade é que Júpiter possa ter tido uma influência. Quando o gigante gasoso se formou, sua imensa gravidade teria empurrado o gás e a poeira em direção às bordas, deixando um buraco no disco em desenvolvimento.

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Outra explicação pode ter a ver com o vento emergindo da superfície do disco. Os primeiros sistemas planetários estão sujeitos a fortes campos magnéticos. Quando esses campos interagem com um disco giratório de gás e poeira, eles podem produzir ventos fortes o suficiente para soprar o material, deixando um buraco no disco.

Independentemente de suas origens, a lacuna no início do Sistema Solar provavelmente serviu como uma fronteira cósmica, evitando que o material de cada lado dele interagisse. Essa separação física pode ter moldado a formação dos planetas do sistema solar. Por exemplo, no lado interno da lacuna, gás e poeira unidos como planetas terrestres, incluindo a Terra e Marte, enquanto o gás e a poeira desceram para o outro lado da lacuna formada em regiões geladas, como Júpiter e seus gigantes gasosos vizinhos.

“É muito difícil cruzar essa lacuna, e o planeta precisaria de muito torque externo e impulso”, disse o autor principal e estudante de graduação da EAPS Kawi Borlina. “Portanto, isso fornece evidências de que a formação de nossos planetas foi limitada a regiões específicas no início do sistema solar.”

Os co-autores incluem Weiss e Burlina Eduardo Lima, Nilanjan Chatterjee e Elias Mansbach do Massachusetts Institute of Technology. James Bryson, da Universidade de Oxford; e Xue-Ning Bai da Universidade de Tsinghua.

dividir no espaço

Na última década, os cientistas observaram uma estranha divisão na composição dos meteoritos que chegaram à Terra. Essas rochas espaciais foram originalmente formadas em diferentes épocas e locais durante a formação do sistema solar. Aqueles analisados ​​mostram um de dois grupos de isótopos. Raramente foram encontrados meteoritos com ambos – um mistério conhecido como “divisão isotópica”.

Os cientistas sugeriram que essa divisão pode ser o resultado de uma lacuna no disco do início do Sistema Solar, mas essa lacuna não foi confirmada diretamente.

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O grupo de Weiss analisa meteoritos em busca de sinais de campos magnéticos antigos. Quando um novo sistema planetário se forma, ele carrega consigo um campo magnético, cuja força e direção podem mudar dependendo dos vários processos dentro do disco em evolução. Quando a poeira velha se acumula em grânulos conhecidos como cartilagem, os elétrons dentro da cartilagem se alinham com o campo magnético no qual se formaram.

Os côndrulos podem ser menores do que o diâmetro de um fio de cabelo humano e são encontrados hoje em meteoritos. O grupo de Weiss é especializado em medir cartilagens para determinar os antigos campos magnéticos em que se formaram originalmente.

Em trabalho anterior, o grupo analisou amostras de um dos dois grupos de isótopos de meteoritos, conhecidos como meteoritos não carbonáceos. Acredita-se que essas rochas tenham se originado em um “reservatório” ou região do início do Sistema Solar, relativamente próximo ao sol. O grupo de Weiss identificou anteriormente o antigo campo magnético em amostras desta região próxima.

Meteor mismatch

Em seu novo estudo, os pesquisadores questionaram se o campo magnético seria o mesmo no segundo grupo isotópico de “carbono” de meteoritos, que, com base em sua composição isotópica, acredita-se que tenham se originado mais longe no sistema solar.

Eles analisaram a cartilagem, cada uma medindo cerca de 100 mícrons, de dois meteoritos carbonados descobertos na Antártica. Usando o Interferômetro Quântico Supercondutor, ou SQUID, um microscópio de alta resolução no laboratório de Weiss, a equipe determinou o antigo campo magnético original de cada côndrulo.

Surpreendentemente, eles descobriram que a força de seu campo era mais forte do que a dos meteoritos não carbonáticos mais próximos que eles mediram anteriormente. À medida que os sistemas planetários modernos se formam, os cientistas prevêem que a força do campo magnético deve diminuir com a distância do sol.

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Em contraste, Borlina e colegas descobriram que as cartilagens distais têm um campo magnético mais forte, em torno de 100 μT, em comparação com o campo de 50 μT na cartilagem proximal. Para referência, o campo magnético da Terra hoje é de cerca de 50 microtesla.

O campo magnético de um sistema planetário é uma medida de sua taxa de acreção, ou a quantidade de gás e poeira que ele pode puxar em direção ao seu centro ao longo do tempo. Com base no campo magnético do menisco carbônico, a região externa do sistema solar deve ter acumulado muito mais massa do que a região interna.

Usando modelos para simular diferentes cenários, a equipe concluiu que a explicação mais provável para a incompatibilidade nas taxas de acreção é uma lacuna entre as regiões interna e externa, o que poderia reduzir a quantidade de gás e poeira fluindo em direção ao sol das regiões externas.

“Tampas são comuns em sistemas protoplanetários e agora estamos mostrando que temos um em nosso próprio sistema solar”, diz Borlina. “Isso dá uma resposta a essa estranha divisão que vemos nos meteoritos e fornece evidências de que as cavidades influenciam a formação planetária.”

Referência: “Evidência Paleomagnética para uma Infraestrutura de Disco no Sistema Solar Inicial” por Cauê S. Borlina, Benjamin P. Weiss, James FJ Bryson, Xue-Ning Bai, Eduardo A. Lima, Nilanjan Chatterjee e Elias N. Mansbach, outubro 15, 2021, progresso da ciência.
DOI: 10.1126 / sciadv.abj6928

Esta pesquisa foi apoiada, em parte, por NASAe a National Science Foundation.

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Privação associada a maior risco de segundo câncer entre sobreviventes de câncer de mama na Inglaterra Câncer

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Privação associada a maior risco de segundo câncer entre sobreviventes de câncer de mama na Inglaterra  Câncer

As mulheres sobreviventes do cancro da mama que vivem nas zonas mais desfavorecidas têm 35% mais probabilidades de desenvolver um segundo cancro, não relacionado, em comparação com as que vivem nas zonas mais ricas. pesquisar Ofertas.

O câncer de mama é o câncer mais comumente diagnosticado no Reino Unido, com cerca de 56.000 pessoas informadas que o sofrem a cada ano. Melhorar o diagnóstico e o tratamento significa que As taxas de sobrevivência em cinco anos são agora de 86% na Inglaterra.

As pessoas que sobreviveram ao cancro da mama têm uma maior probabilidade de desenvolver um segundo cancro primário (não relacionado), mas até agora o risco exato não foi claro.

Uma equipa de investigadores liderada pela Universidade de Cambridge analisou dados do NHS de quase 600.000 pacientes em Inglaterra e descobriu que, em comparação com a população feminina em geral, as mulheres que sobreviveram ao cancro da mama tinham um risco aumentado de desenvolver 12 outros cancros primários.

Elas tinham o dobro do risco de desenvolver câncer na mama não afetada (no lado contralateral), um risco aumentado de 87% de câncer endometrial, um risco aumentado de 58% de leucemia mieloide e um risco aumentado de 25% de câncer de ovário.

O estudo, publicado no The Lancet Regional Health – Europe, concluiu que o risco de desenvolver um segundo cancro primário era maior em pessoas que viviam em áreas de maior privação socioeconómica.

Em comparação com os mais ricos e menos ricos, os sobreviventes do cancro da mama têm um risco 166% maior de cancro do pulmão, um risco 78% aumentado de cancro do estômago e um risco aumentado de mais de 50% de cancro da bexiga e do esófago, e um risco aumentado de 48% de desenvolver câncer de mama. Maior risco de câncer de cabeça e pescoço e aumento de 43% no risco de câncer renal.

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No geral, aqueles que viviam nas áreas mais desfavorecidas tinham 35% mais probabilidade de desenvolver um segundo cancro que não o cancro da mama.

Isto pode dever-se ao facto de factores de risco como o tabagismo, a obesidade e o consumo de álcool serem mais comuns entre os grupos mais desfavorecidos. Um estudo de 2023 descobriu que a privação causa 33.000 casos adicionais de câncer no Reino Unido a cada ano.

O primeiro autor, Isaac Allen, do Departamento de Saúde Pública e Cuidados Primários da Universidade de Cambridge, disse: “Este é o maior estudo já feito para rastrear o segundo tipo de câncer depois do câncer de mama, e o primeiro a mostrar que mulheres diagnosticadas com câncer de mama em áreas desfavorecidas têm maior probabilidade de desenvolver um segundo tipo de cancro.” Muitos cancros resultam da privação, mas é claro que é necessária mais investigação para determinar os factores específicos que levam a riscos mais elevados e a melhor forma de reduzir estas disparidades.

Além dos dados de mais de 580.000 mulheres, os investigadores examinaram o risco de um segundo cancro primário em mais de 3.500 homens sobreviventes de cancro da mama diagnosticados entre 1995 e 2019, utilizando o conjunto de dados do Registo Nacional de Cancro.

Os sobreviventes do cancro da mama do sexo masculino tinham 55 vezes mais probabilidade do que a população masculina em geral de desenvolver cancro da mama contralateral, 58% mais probabilidade do que a população masculina em geral de desenvolver cancro da próstata e tinham quatro vezes mais risco de desenvolver cancro da tiróide, embora os números reais destes cânceres Foi baixo.

Reagindo às descobertas, o professor Pat Price, oncologista líder e cofundador da… Campanha Pegue o CâncerEle disse: “Isto destaca outro exemplo de desigualdades alarmantes no cancro, sublinhando a necessidade urgente de um plano dedicado ao cancro. “Nem a origem de uma pessoa nem o seu estatuto socioeconómico devem determinar as suas hipóteses de contrair ou sobreviver ao cancro”.

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Dr. Simon Vincent, Diretor de Pesquisa, Apoio e Impacto do Breast Cancer Now, disse: Embora um risco maior de câncer secundário possa ser causado por fatores genéticos ou pelos efeitos do tratamento inicial do câncer de mama, são necessárias mais pesquisas sobre as causas do segundo câncer primário. . Câncer e como acompanhar pacientes que completaram o tratamento inicial para câncer de mama.

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Podemos ter detectado a primeira explosão magnética fora da nossa galáxia

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Podemos ter detectado a primeira explosão magnética fora da nossa galáxia
Mais Zoom / M82, o local do que é provavelmente uma explosão gigante de um magnetar.

NASA, ESA e a equipe do legado do Hubble

Os raios gama são uma ampla classe de fótons de alta energia, incluindo qualquer coisa com mais energia que os raios X. Embora muitas vezes surjam de processos como o decaimento radioativo, poucos eventos astronômicos os produzem em quantidades suficientes para que possam ser detectados quando a radiação se origina em outra galáxia.

Porém, a lista é maior que uma, o que significa que a descoberta dos raios gama não significa que conhecemos o evento que levou ao seu aparecimento. A baixas energias, podem ser produzidos nas regiões circundantes dos buracos negros e por estrelas de neutrões. As supernovas também podem produzir uma explosão repentina de raios gama, assim como a fusão de objetos compactos, como estrelas de nêutrons.

Depois, há magnetares. Estas são estrelas de nêutrons que, pelo menos temporariamente, possuem campos magnéticos intensos de >1012 Muitas vezes mais forte que o campo magnético do sol. Os magnetares podem sofrer explosões e até explosões gigantes, pois emitem grandes quantidades de energia, incluindo raios gama. Estas explosões podem ser difíceis de distinguir das explosões de raios gama resultantes da fusão de objetos compactos, pelo que as únicas explosões magnéticas gigantes confirmadas ocorreram na nossa galáxia ou nos seus satélites. Até agora parece.

o que é que foi isso

A explosão em questão foi monitorizada pela Agência Espacial Europeia Observatório Integrado de Raios Gama, entre outros, em novembro de 2023. GRB 231115A era curto, durando apenas cerca de 50 milissegundos em alguns comprimentos de onda. Embora explosões mais longas de raios gama possam ser produzidas pela formação de buracos negros durante supernovas, esta explosão curta é semelhante àquelas que se espera que sejam observadas quando estrelas de nêutrons se fundem.

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Os dados direcionais do Integral GRB 231115A colocaram-no diretamente acima de uma galáxia próxima, M82, também conhecida como Galáxia do Charuto. M82 é a chamada galáxia starburst, o que significa que está formando estrelas rapidamente, e a explosão é provavelmente causada por interações com seus vizinhos. No geral, a galáxia está formando estrelas a uma taxa 10 vezes maior que a taxa de formação de estrelas da Via Láctea. Isto significa muitas supernovas, mas também significa um grande número de jovens estrelas de nêutrons, algumas das quais formarão magnetares.

Isto não exclui a possibilidade de M82 estar presente antes de uma explosão de raios gama de um evento distante. No entanto, os investigadores estão a utilizar dois métodos diferentes para mostrar que isto é altamente improvável, tornando algo que ocorre dentro da galáxia a fonte mais provável dos raios gama.

Ainda poderia ser uma explosão de raios gama ocorrendo dentro de M82, exceto que a energia total estimada da explosão é muito menor do que esperaríamos desses eventos. As supernovas também deveriam ser detectadas em outros comprimentos de onda, mas não havia sinal de nenhuma (de qualquer maneira, elas geralmente produzem explosões mais longas). Uma fonte alternativa, a fusão de dois objetos compactos, como estrelas de nêutrons, poderia ter sido detectada usando observatórios de ondas gravitacionais, mas não havia nenhum sinal claro neste momento. Estes eventos muitas vezes deixam para trás fontes de raios X, mas nenhuma nova é visível em M82.

Portanto, parece uma explosão magnética gigante, e possíveis explicações para uma curta explosão de radiação gama não funcionam realmente para GRB 231115A.

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O mecanismo exato pelo qual os magnetares produzem raios gama não foi totalmente determinado. Pensa-se que este processo envolve um rearranjo da crosta da estrela de neutrões, imposto pelas intensas forças geradas pelo campo magnético surpreendentemente intenso. Acredita-se que as explosões gigantes exigem uma intensidade de campo magnético de pelo menos 1015 Gauss. O campo magnético da Terra é inferior a um gauss.

Assumindo que o evento enviou radiação em todas as direções, em vez de direcioná-la para a Terra, os pesquisadores estimam que a energia total liberada foi de 1045 ergs, o que se traduz em aproximadamente 1022 Megatoneladas de TNT. Portanto, embora seja menos ativo do que uma fusão de estrelas de nêutrons, ainda é um evento impressionantemente ativo.

No entanto, para compreendê-los melhor, provavelmente precisaremos de mais do que os três estados na nossa vizinhança imediata que estão claramente associados aos magnetares. Assim, ser capaz de determinar de forma consistente quando estes eventos ocorrem em galáxias distantes seria uma grande vitória para os astrónomos. Os resultados podem ajudar-nos a desenvolver um modelo para distinguir quando olhamos para uma explosão gigante em vez de fontes alternativas de raios gama.

Os investigadores também observam que esta é a segunda candidata a erupção gigante associada à M82 e, como mencionado acima, espera-se que as galáxias estelares sejam relativamente ricas em magnetares. Concentrar as pesquisas nelas e em galáxias semelhantes pode ser exatamente o que precisamos para acelerar o ritmo das nossas observações.

Natureza, 2024. DOI: 10.1038/s41586-024-07285-4 (Sobre IDs digitais).

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Missão Starlink terça-feira de Cabo Canaveral

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Missão Starlink terça-feira de Cabo Canaveral

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