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Cientistas do Reino Unido armazenaram todo o genoma humano em um “cristal de memória 5D”, na esperança de que ele possa ser usado no futuro como um plano para trazer a humanidade de volta da extinção. O cristal, desenvolvido por uma equipe de pesquisadores do Centro de Pesquisa em Optoeletrônica da Universidade de Southampton, também poderia ser usado para criar um registro de espécies de plantas e animais ameaçadas de extinção. Ele pode armazenar até 360 terabytes de informações por bilhões de anos e suportar condições extremas, incluindo congelamento, incêndios, impactos diretos, radiação cósmica e temperaturas de até 1.000 °C Em 2014, o cristal foi premiado com o recorde mundial do Guinness como “o material de armazenamento digital mais durável”. A equipe de Kazansky usou lasers ultrarrápidos para inscrever os dados do genoma humano em cavidades tão pequenas quanto 20 nanômetros (um nanômetro é cerca de um bilionésimo de metro). Eles descrevem o armazenamento de dados no cristal como 5D porque as informações são traduzidas em cinco dimensões diferentes de suas nanoestruturas — sua altura, comprimento, largura, orientação e posição. “O cristal de memória 5D abre possibilidades para outros pesquisadores criarem um repositório eterno de informações genômicas, a partir do qual organismos complexos, como plantas e animais, poderiam ser restaurados, caso a ciência no futuro permita”, disse Peter Kazansky, professor de optoeletrônica, que liderou a equipe em Southampton. A equipe teve que considerar quem — ou o que — recuperaria as informações, em um futuro tão distante. Poderia ser uma inteligência (espécie ou máquina) — ou poderia ser encontrado em um futuro tão distante que nenhum referencial existiria para isso. Para ajudar quem o encontrar, os pesquisadores incluíram uma chave visual. “A chave visual inscrita no cristal dá ao descobridor o conhecimento sobre quais dados estão armazenados dentro dele e como eles podem ser usados”, disse Kazansky. “O trabalho deles é extremamente impressionante”, disse Thomas Heinis, que lidera pesquisas sobre armazenamento de DNA no Imperial College London e não esteve envolvido no estudo. No entanto, ele diz que ainda há questões sobre como esses dados poderiam ser lidos no futuro. “O que Southampton apresenta provavelmente tem uma durabilidade maior, no entanto, isso levanta a questão: para quê? Para gerações futuras? Claro, mas como elas saberão como ler o cristal? Como saberão como construir o dispositivo para ler o cristal? O dispositivo estará disponível daqui a centenas de anos?”, ele acrescentou. “Mal consigo conectar meu iPod de 10 anos e ouvir o que eu escutava naquela época.” Por enquanto, o cristal está armazenado no arquivo Memória da Humanidade, uma cápsula do tempo dentro de uma caverna de sal na Áustria. Em 2018, Kazansky e sua equipe usaram a tecnologia do cristal de memória para armazenar a trilogia de ficção científica “Fundação”, de Isaac Asimov, que foi então lançada ao espaço a bordo de um Tesla Roadster. A tecnologia também foi usada para armazenar documentos importantes da história humana, como a Declaração Universal dos Direitos Humanos e a Magna Carta. No início deste ano, cientistas revelaram um plano para proteger as espécies da Terra em um biorepositório criogênico na Lua, com o objetivo de salvar espécies no caso de um desastre em nosso planeta.

Pesquisadores da Universidade de Southampton, no Reino Unido, conseguiram armazenar a totalidade da sequência do genoma humano em um cristal de quartzo de memória óptica 5D indestrutível, não maior que uma moeda. As alegações de indestrutibilidade não são brincadeira, já que os discos podem suportar temperaturas de até 1.000°C, radiação cósmica e até mesmo forças de impacto direto de 10 toneladas por cm². Como funciona a tecnologia de memória 5D Desenvolvidos no Centro de Pesquisa em Optoeletrônica de Southampton, os cristais de memória 5D utilizam lasers ultrarrápidos para inscrever dados em “vazios nanoestruturados orientados dentro da sílica.” O ‘5D’ no nome vem do fato de que, ao contrário das marcações 2D em um pedaço de papel ou fita, este método usa duas dimensões ópticas e três coordenadas espaciais para escrever por todo o material. A equipe afirma que essa técnica permite uma densidade de dados sem precedentes de até 360 terabytes no maior tamanho, sem degradação ao longo de bilhões de anos. O objetivo deste esforço é simples. Os pesquisadores imaginam que em um futuro distante, onde a ciência permita a reconstrução de organismos apenas a partir do DNA, o mapa do genoma armazenado neste cristal eterno poderia fornecer um plano de segurança. Além de reviver humanos, os cristais também poderiam preservar os genomas de espécies de plantas e animais ameaçadas de extinção hoje devido às mudanças climáticas, perda de habitat e outras crises ambientais. Roteiro de filme de ficção científica? Além disso, se os humanos não conseguirem descobrir como recriar organismos – ou desaparecerem antes de fazê-lo – os cientistas projetaram o cristal para que outros seres inteligentes possam recuperá-lo. “A chave visual inscrita no cristal dá ao descobridor o conhecimento de quais dados estão armazenados dentro e como eles podem ser usados“, disse o líder da pesquisa, Professor Peter Kazansky. A chave representa a estrutura molecular básica dos pares de bases de ácido nucleico do DNA, como eles formam a icônica estrutura de dupla hélice, e até mesmo uma referência aos famosos diagramas da “Placa do Pioneiro” uma vez carregados pelas sondas interestelares da NASA para representar a vida na Terra. Os pesquisadores já depositaram o primeiro desses backups de cristais de genoma em um arquivo em uma mina de sal subterrânea em Hallstatt, Áustria, destinada a preservar registros da civilização humana. Como conceitos de ficção científica, reviver as espécies da Terra a partir desses cristais de dados eternos pode ainda parecer distante. Ainda assim, é empolgante pensar que nossos descendentes ou outra forma de vida inteligente poderiam decodificar nosso DNA bilhões de anos após nossa partida. Até lá, isso dá um bom roteiro para um filme de ficção científica. Por:https://www.hardware.com.br/noticias/cristal-quartzo-hd-futuro.html

Impressão artística do Sistema Solar. [Imagem: NASA/JPL-Caltech] De Planeta X a Planeta Nove Embora tenha sua existência sido prevista em 1905, sendo então chamado de Planeta X, a busca pelo nono planeta do Sistema Solar, o Planeta Nove, só ganhou força na última década, com os astrônomos tentando demonstrar a existência de um objeto massivo orbitando nos confins do Sistema Solar. Embora essa hipótese continue sendo objeto de um amplo debate - longe de um consenso -, o estudo mais recente sobre ela afirma que a ausência do Planeta Nove é estatisticamente impossível. A NASA vem procurando pelo Planeta X há tempos, mas essa busca mais recente começou em 2012 com a descoberta do planeta anão VP113. Em 2014, dois astrônomos espanhóis estudaram mais a fundo a órbita do VP113 e de outros corpos transnetunianos e, por meio de uma simulação em computador, calcularam que deve existir não apenas um Planeta X, mas também um Planeta Y. Em 2016, Konstantin Batygin e Michael Brown, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos EUA, rodaram outra simulação e chegaram à mesma conclusão, mostrando indícios da influência gravitacional de um Planeta 9 nas órbitas de objetos transnetunianos, ou seja, corpos celestes cujas órbitas cruzam ou estão além da órbita de Netuno. No entanto, esses resultados tornaram-se objeto de considerável debate, com alguns astrônomos defendendo que os indícios se apoiavam em um número muito pequeno de corpos celestes transnetunianos, e cuja seleção poderia apresentar um viés. Em um artigo publicado em abril passado, os pesquisadores então voltaram sua atenção para uma classe de objetos que são, a priori, menos sujeitos a um viés observacional, e chegaram à mesma conclusão: Que suas órbitas só podem ser explicadas se estiverem sob a influência de um planeta ainda desconhecido. Agora eles foram além, mas para saber como é necessário entender como tudo começou. As órbitas de seis objetos transnetunianos (em roxo). Em laranja, a órbita hipotética do misterioso Planeta 9. O ponto brilhante no centro da imagem é o Sol. [Imagem: Caltech/R. Hurt(IPAC)] Como surgiu a hipótese do Planeta 9? Vários rastreios astronômicos realizados ao longo de várias décadas, durante o século XX e o início do século XXI, mostraram que as órbitas de cerca de dez objetos transnetunianos parecem estar alinhadas. "Todos eles têm a mesma orientação no céu, então sua distribuição não é aleatória," explica Sean Raymond, da Universidade de Bordeaux, na França. No entanto, as leis da mecânica celeste sugerem que esse não deveria ser o caso: Quando um objeto viaja ao redor do Sol, o eixo de sua órbita também oscila, traçando um caminho ao redor da nossa estrela, um fenômeno conhecido como precessão. "Então, mesmo que, há mais de 4 bilhões de anos, vários objetos tenham sido ejetados na mesma direção devido a perturbações no início do Sistema Solar, suas órbitas deveriam ter divergido desde então por causa dessas precessões," detalha Alessandro Morbidelli, que também participou da nova análise. O fato de as órbitas terem permanecido alinhadas todo esse tempo é um sinal de que há "algo" forçando-as a se comportar de forma diferente do que seria esperado. "Como os objetos estão muito longe de Netuno, a influência gravitacional do planeta não pode estar forçando suas órbitas a permanecerem agrupadas. A única explicação para essa anomalia é que deve haver outro planeta," explica o astrônomo. Foi assim que surgiu a hipótese de um planeta ainda não descoberto no Sistema Solar, com os cálculos indicando que ele teria uma massa de cinco a sete vezes maior que a da Terra e se moveria em uma órbita distante, elíptica e inclinada. Esquerda: Vista de cima para baixo das órbitas de vários objetos transnetunianos com vieses observacionais bem estabelecidos. O círculo pontilhado azul mostra a órbita de Netuno, enquanto a estrela no centro é o Sol. À direita, os números adjacentes aos pontos indicam a inclinação orbital de cada objeto, em graus. [Imagem: Konstantin Batygin et al 2024 ApJL 966 L8] Certeza estatística As várias questões antepostas à hipótese do Planeta Nove incluem uma dúvida fundamental: Como podemos ter certeza de que as órbitas daqueles objetos transnetunianos realmente estão alinhadas? E, mesmo que estejam, o número desses corpos observados até agora é limitado: Apenas dez ou pouco mais podem não ser suficientes para serem estatisticamente confiáveis. Além disso, os objetos foram descobertos por muitos astrônomos diferentes, usando uma ampla gama de pesquisas astronômicas - como podemos ter certeza de que todos os vieses subjacentes a essas observações foram modelados corretamente? Batygin e seus colegas então se voltaram para uma nova abordagem: Em vez de se concentrar em objetos distantes que, por terem órbitas altamente elípticas e nunca se aproximarem de Netuno, são muito difíceis de observar, eles agora mudaram seu foco para uma classe de objetos transnetunianos que cruzam a órbita de Netuno. "Esses objetos passam relativamente perto de nós e são brilhantes, o que os torna mais fáceis de estudar. Alguns deles já são conhecidos por nós e seus vieses observacionais são mais diretos de modelar," disse Morbidelli. Mas há mais um detalhe: Esses objetos são altamente instáveis. Conforme cruzam as órbitas de planetas gigantes, a trajetória de corpos tão pequenos são alteradas, o que faz com que eles tenham uma vida curta, de apenas algumas dezenas de milhões de anos. Essa população, portanto, não é a mesma, sendo continuamente reabastecida por novos indivíduos oriundos da população de objetos transnetunianos verdadeiros. "Nós comparamos um sistema com um Planeta 9 e um sistema sem ele para descobrir a que taxa essa população de objetos que cruzam Netuno pode ser renovada," descreve Morbidelli. "E descobrimos que, sem o Planeta 9, essa taxa é muito baixa, com objetos insuficientes cruzando a órbita de Netuno. Com o Planeta 9, por outro lado, nossos modelos reproduzem as observações muito melhor." Em outras palavras, este novo estudo, a priori menos tendencioso do que os anteriores, também conclui claramente que há um planeta ainda não descoberto, sendo estatisticamente impossível descrever os dados observacionais se ele não estiver presente. Espaço não falta para o Planeta Nove. E é justamente isso o que torna difícil visualizá-lo. [Imagem: NASA/JPL-Caltech] Certeza mesmo só quando o fotografarmos Então, essa certeza estatística confirma a existência de um nono planeta no Sistema Solar? Não é bem assim que os cientistas trabalham. "Você nunca deve acreditar que algo existe até que você realmente o encontre. Você tem que procurar por isso com a mente aberta," disse Raymond. Mas será um golpe de sorte muito grande se alguém apontar um telescópio para o ponto exato onde se encontra o Planeta Nove num determinado momento. Para achá-lo, primeiro os astrônomos terão que fazer cálculos corretos e precisos de sua órbita, para que então comecemos a procurar por ele e possamos vê-lo. E, para melhorar nossos cálculos, será necessário fazer rastreios direcionados para os objetos transnetunianos que servem de base para esses cálculos, para eliminar os vieses e incertezas. A expectativa é que o Telescópio Vera Rubin, que está sendo construído no Chile, contando com a maior câmera astronômica do mundo, ajude nessa busca. "A vantagem do Vera Rubin é que ele observará mais da metade do céu a cada dois ou três dias, com uma profundidade que certamente é tão boa quanto a do Observatório Espacial Hubble," detalhou Raymond. "Ele foi projetado especificamente para encontrar objetos escuros se movendo pelo céu, como o Planeta 9. Não é 100% certo que o telescópio irá detectá-lo mesmo que ele exista, mas se ele não o localizar, será difícil continuar acreditando que o planeta está lá." Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=existencia-planeta-9-certeza-estatistica-dizem-cientistas&id=010130240902

Imagens do Hubble na sequência do impacto, mostrando a cauda que o asteroide ganhou com o material ejetado pelo projétil. [Imagem: NASA/ESA/STScI/Jian-Yang Li (PSI)/Joseph DePasquale (STScI)] Impacto bem-sucedido A NASA fez uma sonda espacial colidir com um asteroide em 2022 na tentativa de movê-lo de sua órbita, o primeiro experimento real de defesa planetária contra asteroides que possam vir a se chocar com a Terra. Agora os cientistas da missão terminaram de analisar os dados, inclusive das observações de acompanhamento feitas por telescópios. Os resultados foram publicados em cinco artigos científicos, abordando os diversos aspectos da missão. A principal conclusão é que a colisão teve mais efeito na órbita do asteroide do que o previsto, não exatamente por causa da sonda, mas devido à própria consistência do asteroide alvejado no teste. Ao acertar um pequeno asteroide chamado Dimorphos, que orbita outro asteroide maior, chamado Didymos, a sonda DART (Teste de Redirecionamento de Asteroide Duplo) empurrou Dimorphos para mais perto de Didymos, tornando cada órbita cerca de 33 minutos mais curta do que antes do impacto. Isso é mais de 25 vezes a mudança esperada no período orbital para que a missão fosse considerada um sucesso. Fator beta Mas não foi só a energia cinética do projétil de 570 kg que ajudou a acelerar o asteroide: Pedaços de rocha e toda a poeira levantada pela colisão deram um impulso extra inesperado. A maioria dos asteroides estudados até hoje, incluindo o alvejado Dimorphos, são pilhas de escombros mantidos coesos pela gravidade. Então, quando o projétil o atingiu, entre 0,3 e 0,5 por cento da massa do asteroide saiu voando, formando uma enorme nuvem de material ejetado. E essa pluma amplificou o momento transferido da espaçonave para o asteroide por um fator de 3,6. Embora não seja uma novidade total, esse chamado fator beta ficou além de todas as previsões, e deverá agora ser incorporado nos modelos que analisam como desviar um asteroide que entre em rota de colisão com a Terra. "A massa ejetada dá um empurrão maior ao asteroide do que a própria espaçonave, o que significa que, no futuro, se tivermos que usar essa tecnologia para evitar que um asteroide atinja a Terra, não precisaremos necessariamente de uma espaçonave enorme," disse Jian-Yang Li, do Instituto de Ciências Planetárias. Expectativa versus realidade: O tipo de rocha espacial que os cientistas esperavam encontrar e o que a sonda DART de fato encontrou. [Imagem: NASA/JHU-JPL] Agora temos um dado real É preciso considerar este foi apenas um primeiro teste, e agora será necessário ampliar nosso conhecimento dos asteroides em geral, para nos certificarmos de sua consistência e composição, de modo a calcular o fator beta gerado por cada tipo de corpo celeste no caso de ser necessária uma ação real. "Acredito que o resultado mais importante é o que aprendemos em termos de como ancoramos nossas simulações. Nós tentávamos derivar todas as previsões de deflexão com base nos primeiros princípios, mas não tínhamos um único ponto de dado real. Agora temos isso e podemos comparar quais resultados correspondem e quais nos dão uma melhor compreensão, para que tenhamos melhores previsões no futuro," disse Siegfried Eggl, da Universidade de Illinois. O experimento também colocou Dimorphos ao lado de alguns corpos celestes muito exóticos, os asteroides com cauda, hoje catalogados como "asteroides ativos". Vários astrônomos haviam sugerido que essas caudas inesperadas poderiam ter sido geradas por colisões com corpos menores, e o impacto da sonda DART mostrou que esta é uma boa hipótese. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=conclusoes-missao-se-chocou-asteroide&id=010130230302#.ZADos3bMIdU

Se não houver um campo elétrico presente, o combustível não irá queimar. Tire a eletricidade e o fogo apaga. [Imagem: Prithwish Biswas et al. - 10.1021/jacs.3c04820] Combustível líquido que não queima Engenheiros químicos sintetizaram um combustível líquido que só entra em ignição com a aplicação de uma corrente elétrica - não adianta nem chegar um maçarico nele, se não houver uma corrente elétrica, ele não queima. Como não reage às chamas, o combustível não pode provocar incêndios acidentais durante o armazenamento ou transporte, o que o torna um combustível líquido "seguro". "O combustível que normalmente usamos não é muito seguro. Ele evapora e pode pegar fogo, e é difícil impedir isso," disse Yujie Wang, da Universidade da Califórnia em Riverside. "É muito mais fácil controlar a inflamabilidade do nosso combustível e impedir que ele queime quando removemos a tensão." Quando um combustível líquido - como etanol, diesel ou gasolina - entra em combustão, não é o próprio líquido que queima. Em vez disso, são as moléculas voláteis do combustível que pairam acima do líquido que se inflamam em contato com o oxigênio e o calor. A remoção da fonte de oxigênio extinguirá a chama, mas isso é difícil de fazer fora de um motor, mais ainda em um incêndio acidental descontrolado. "Se você jogar um fósforo em uma poça de gasolina no chão, é o vapor do gás que está queimando. Você pode sentir o cheiro desse vapor e saber instantaneamente que ele é volátil," disse Prithwish Biswas, coautor da descoberta. "Se você puder controlar o vapor, você pode controlar se o combustível queima." Outra questão em aberto refere-se ao custo do combustível, que deverá ser mais caro do que a versão normal. Combustível que só queima com eletricidade A base do novo combustível é um líquido iônico, que é uma espécie de sal liquefeito. "Ele é similar ao sal que usamos para dar sabor aos alimentos, que é o cloreto de sódio," explicou Wang. "O que usamos para este projeto tem ponto de fusão inferior ao do sal de cozinha, baixa pressão de vapor e é orgânico." O truque consistiu em modificar a fórmula do líquido iônico, substituindo o cloro (Cl) pelo perclo Outra questão em aberto refere-se ao custo do combustível, que deverá ser mais caro do que a versão normal. [Imagem: Prithwish Biswas et al. - 10.1021/jacs.3c04820] O truque consistiu em modificar a fórmula do líquido iônico, substituindo o cloro (Cl) pelo perclorato (NaClO4), o que foi suficiente para que o combustível deixasse de queimar ante uma chama, como acontece com o combustível normal antes da modificação química. Mas bastou a aplicação de um campo elétrico no novo combustível para que ele queimasse normalmente. "Assim que desligamos a corrente, a chama desapareceu e pudemos repetir esse processo indefinidamente - aplicando voltagem, vendo a evaporação, acendendo o vapor para que ele queimasse e depois apagando-o," contou Wang. "Ficamos entusiasmados em encontrar um sistema que pudéssemos iniciar e parar tão rapidamente." Outras vantagens e ressalvas Aumentar a corrente a que o combustível é submetido resulta em chamas maiores, com maior produção de energia. Assim, a técnica também poderia funcionar como um sistema de medição ou aceleração em um motor. "Você pode medir a combustão desta forma, e cortar a tensão funciona como um interruptor de homem morto - um recurso de segurança que desliga automaticamente uma máquina se o operador ficar incapacitado," disse o professor Michael Zachariah. Uma propriedade interessante do líquido iônico é que ele pode ser misturado com combustível convencional e ainda assim manter esse seu comportamento. "Mas é preciso haver pesquisas adicionais para entender qual porcentagem pode ser misturada e ainda assim não ser inflamável," disse Zachariah. Na verdade, há questões essenciais que precisam ser respondidas antes que esse "combustível seguro" possa ser comercializado, sendo a principal delas o aspecto prático, mais especificamente que modificações seriam necessárias nos motores para que eles possam usar o novo combustível. Além disso, o combustível precisará ser testado em vários tipos de motores e sua eficiência precisará ser determinada, algo que a equipe ainda não fez. fonte: inovacaotecnologica.com.br