O Hexágono do favo de mel 🍯

A forma hexagonal perfeita das células do favo de mel é considerada uma façanha incrível de quem domina conhecimentos de matemática e possui habilidade arquitetônica, fascinando e intrigando humanos há milênios. Hoje, sabe-se que as células começam como círculos. Ao aquecer as células, as abelhas fazem com que a cera derreta e flua como lava, fazendo com que as paredes das células caiam e assumam a forma de um hexágono. 

Os hexágonos possuem a maior relação superfície/perímetro, em comparação com outros polígonos que podem ser usados para ladrilhar o plano, o que sugere que as abelhas constroem suas células hexagonais para atingir a melhor economia de material (evita o desperdício). 

Ademais, estudos apontam que elas aquecem a célula de uma só vez, transformando círculos em hexágonos em apenas seis segundos, o que minimiza o gasto de energia e torna logo estável e resistente a colméia. Compreender como elas realizam isso com tanta firmeza, fineza e beleza é uma busca antiga que pode ajudar na criação de materiais estruturais e de construção mais leves, estáveis e resistentes.

“Há uma obra-prima, a célula hexagonal, que toca a perfeição. Nenhum ser vivo, nem mesmo humano, conseguiu, o que a abelha alcançou sozinha. E se a inteligência de outro mundo descesse e pedisse à Terra a criação mais perfeita, eu ofereceria o humilde favo de mel.” Maurice Maeterlinck, in The Bee's Life (A Vida da Abelha), 

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Eclipse solar

♦   Os eclipses solares podem ser confusos.

Quase todo mundo já ouviu falar de um eclipse solar total - também conhecido como eclipse total do sol - mas muitas vezes é confundido com um eclipse solar anular de "anel de fogo" ("anular" significa "anel"). Ambos os tipos de eclipses solares são descritos pelos astrônomos como eclipses solares centrais, mas as diferenças geométricas exatas entre eles são pequenas. No entanto, essas diferenças têm um efeito enorme sobre o que os observadores veem, sentem e experimentam. Enquanto um dos tipos de eclipse pode ser descrito apenas como uma bela visão, o outro é uma experiência multissensorial inspiradora.

Aqui está tudo o que você precisa saber sobre as diferenças astronômicas entre um eclipse solar total e um eclipse solar anular para ajudar a prepará-lo para o próximo eclipse solar anular em 2 de outubro de 2024.

🔹 DINÂMICA ASTRONÔMICA DOS ECLIPSES SOLARES

Um eclipse solar ocorre quando a lua fica entre a Terra e o sol, lançando uma sombra sobre a Terra.

A razão básica pela qual os eclipses solares acontecem é porque a lua orbita a Terra a cada 27 dias, muitas vezes fica aproximadamente entre a Terra e o sol. No entanto, os eclipses solares não acontecem todos os meses. Isso porque o plano da órbita da Lua da Terra é inclinado em 5º em relação à órbita da Terra do Sol. Duas vezes por mês, a lua cruza a eclíptica apropriadamente chamada - o caminho do sol através do nosso céu diurno - em pontos que os astrônomos chamam de nós, de acordo com o EarthSky. Se uma lua nova cruza a eclíptica, ela causa um eclipse solar, o que pode acontecer durante as duas temporadas de eclipses de cada ano.

É possível que a lua bloqueie o sol porque, em média, é 400 vezes menor que o sol, mas também 400 vezes mais perto da Terra. Os dois objetos, portanto, têm um tamanho aparente muito semelhante em nosso céu. É uma coincidência incrível, mas, na realidade, não funciona bem assim. Algo mais acontece que resulta em dois tipos diferentes de eclipses solares.

🔹 TOTAL VS. ANULAR: AS TRÊS SOMBRAS DA LUA

Quando a lua bloqueia uma parte do sol vista da Terra, ela lança uma sombra difusa em uma grande parte da Terra. Esta é a sombra penumbral da lua e se você ficar dentro dela e usar óculos de segurança para eclipse solar, poderá ver um eclipse solar parcial. No entanto, a parte interna e mais escura da sombra da lua é o que causa os chamados eclipses solares centrais - anulares e totais.

Essa sombra interna é estreita, em forma de cone e projetada como um caminho através da Terra, além (e dentro) da penumbra. Esse caminho se move pela superfície da Terra de oeste para leste porque a lua orbita de oeste para leste. Durante um eclipse solar total, a ponta desse cone toca a Terra e é chamada de umbra. É também por isso que os caçadores de eclipses às vezes são chamados de umbrófilos, de acordo com o The Smithsonian. Aqueles neste caminho de totalidade abaixo experimentam uma breve escuridão durante o dia. Durante um eclipse solar anular, o cone umbral não atinge a Terra, então, em vez disso, cria uma sombra antumbral. Aqueles em seu caminho - o caminho da anularidade - veem um "anel de fogo" ao redor da lua.

🔹 ECLIPSES SOLARES TOTAIS: O FENÔMENO DA 'TOTALIDADE'

Um eclipse solar total ocorre quando a lua passa precisamente entre a Terra e o sol, enquanto seu tamanho aparente é igual ou maior que o sol. Deixando de lado os caçadores de eclipses dedicados, é raro alguém na Terra experimentar um eclipse solar total. Isso porque você precisa estar no lado diurno da Terra durante um eclipse solar, mas também dentro do caminho da totalidade (a sombra umbral da lua), que tem cerca de 10.000 milhas de comprimento, mas apenas cerca de 100 milhas (ou mais) de largura. Além disso, todos os eclipses solares ocorrem em grande parte no mar (afinal, mais de 70% da Terra é coberta pelo oceano).

Todo o evento leva cerca de três horas, mas é a breve totalidade - quando toda a luz do sol é bloqueada (por até seis minutos, de acordo com Timeanddate.com) - que é a razão pela qual os caçadores de eclipses vão a qualquer lugar para experimentar um. A totalidade dá aos espectadores a chance de ver a atmosfera externa do sol - a coroa - a olho nu, que normalmente se perde no brilho do sol. Em ambos os lados da totalidade, é possível ver contas de luz fluindo pelos vales da lua, chamadas de contas de Baily. A última conta de Baily antes do início da totalidade cria um efeito de 'anel de diamante' por uma fração de segundo quando a coroa emerge. A primeira conta de Baily, à medida que a totalidade cessa, causa outra.

A totalidade causa um crepúsculo profundo, com os observadores também experimentando uma queda perceptível na temperatura cerca de 20 minutos antes da totalidade, porque a radiação solar na umbra - o caminho da totalidade - é reduzida.

🔹 ECLIPSES SOLARES ANULARES: O INFAME 'ANEL DE FOGO'

Um eclipse solar anular é a evidência mais óbvia de que o caminho orbital da lua ao redor da Terra é uma ligeira elipse. Durante cada órbita da Terra, a lua atinge o perigeu (seu ponto mais próximo da Terra) e o apogeu (seu ponto mais distante). Quando uma lua cheia do perigeu coincide com uma lua cheia, geralmente é chamada de superlua porque parece ser maior do que o normal. Se uma lua nova está perto do perigeu enquanto cruza a eclíptica, ela causa um eclipse solar total, enquanto uma lua nova do apogeu - que parece menor no céu do que o normal - não pode cobrir o disco solar. O resultado é um eclipse solar anular durante o qual um anel de luz solar é visível ao redor da lua por alguns minutos.

Há uma exceção a isso. Um eclipse solar anular também pode ocorrer quando a Terra está no periélio, o mais próximo do sol que ela chega durante sua própria órbita elíptica, de acordo com a EarthSky.

Este "anel de fogo" não é uma visão tão espetacular quanto a totalidade e deve ser visto o tempo todo através de filtros solares. Lembre-se de NUNCA olhar para o sol sem proteção adequada. Nosso guia de como observar o sol com segurança e o que procurar ajudará você a aproveitar ao máximo seus empreendimentos de observação do sol.

🔹 RECURSOS ADICIONAIS

Quer olhar mais adiante? Você pode encontrar um resumo conciso dos eclipses solares até 2030 no site de eclipses da NASA. Leia mais sobre eclipses solares e lunares no Eclipse Wise, um site dedicado a previsões de eclipses, e encontre belos mapas no GreatAmericanEclipse.com do cartógrafo de eclipses Michael Zeiler e no Google Maps interativo no site de eclipses de Xavier Jubier. Você pode encontrar previsões climáticas e meteorológicas do meteorologista Jay Anderson no eclipsophile.com.

🔹 BIBLIOGRAFIA

Bakich, M. e Zeiler, M. (2020). O Atlas dos Eclipses Solares - 2020 a 2045. https://www.greatamericaneclipse.com/books/atlas-of-solar-eclipses-2020-to-2045

EarthSky, 9 de abril de 2023. Por que não há eclipse a cada lua cheia e nova? Recuperado em 9 de agosto de 2023 de https://earthsky.org/astronomy-essentials/why-isn't-there-an-eclipse-every-full-moon

Hora e data. (nd) O que é um eclipse solar total? Recuperado em 9 de agosto de 2023 de https://www.timeanddate.com/eclipse/total-solar-eclipse.html

 

🌏 Créditos/fonte/Publicação: por  Por Jamie Carter . 

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Nova nuvem no céu ?

Cientistas do CERN descobriram um processo de decaimento de partículas ultra-raro, abrindo um novo caminho para encontrar a física além de nossa compreensão de como os blocos de construção da matéria interagem.

A colaboração NA62 apresentou em um seminário do CERN EP a primeira observação experimental do decaimento ultra-raro do kaon carregado em um píon carregado e um par neutrino-antineutrino (K → πνṽ).++

Esta é uma ocorrência ultra-rara - o Modelo Padrão (SM) da física de partículas, que explica como as partículas interagem, prevê que menos de um em 10 bilhões de kaons decairá dessa maneira. O experimento NA62 foi projetado e construído especificamente para medir esse decaimento kaon.

Cristina Lazzeroni, professora de física de partículas da Universidade de Birmingham, disse: "Com essa medição, K → πνṽ se torna o decaimento mais raro estabelecido no nível de descoberta - o famoso 5 sigma. Esta análise difícil é o resultado de um excelente trabalho em equipe e estou extremamente orgulhoso deste novo resultado."++

Os kaons são produzidos por um feixe de prótons de alta intensidade fornecido pelo CERN Super Proton Synchrotron (SPS), colidindo com um alvo estacionário. Isso cria um feixe de partículas secundárias com quase um bilhão de partículas por segundo voando para o detector NA62, cerca de 6% das quais são kaons carregados. O detector identifica e mede com precisão cada kaon e seus produtos de decaimento, exceto neutrinos que aparecem como energia ausente.

O professor Giuseppe Ruggiero, da Universidade de Florença, acrescentou: "Este é o culminar de um longo projeto iniciado há mais de uma década. Procurando efeitos na natureza que tenham probabilidades de acontecer da ordem de 10-11 é fascinante e desafiador. Após um trabalho rigoroso e meticuloso, recebemos uma recompensa impressionante pelo nosso esforço e entregamos um resultado há muito esperado."

O novo resultado é baseado na combinação de dados obtidos pelo experimento NA62 em 2021–22 e um resultado publicado anteriormente com base no conjunto de dados de 2016–18. O conjunto de dados de 2021–22 foi coletado após um conjunto de atualizações na configuração do NA62, permitindo a operação com intensidade de feixe 30% maior com vários detectores novos e aprimorados.

As atualizações de hardware combinadas com técnicas de análise refinadas permitiram a coleta de candidatos a sinais a uma taxa 50% maior do que antes, ao mesmo tempo em que adicionavam novas ferramentas para suprimir fundos.

Um grupo de cientistas da Universidade de Birmingham, atualmente liderado pelo professor Evgueni Goudzovski, juntou-se ao experimento NA62 na fase de projeto em 2007 - desempenhando um papel central na colaboração.

O professor Goudzovski comentou: "Atrair os melhores talentos e oferecer cargos de responsabilidade a pesquisadores em início de carreira sempre foi a prioridade do grupo. Estamos orgulhosos de que tanto o atual coordenador de física do NA62 quanto o atual organizador da medição K → πνṽ sejam ex-alunos de doutorado em Birmingham. É um privilégio trabalhar e liderar uma equipe tão enérgica e construtiva."++

A equipe de pesquisa está estudando o decaimento K → πνṽ porque é muito sensível à nova física além da descrição do SM. Isso torna o decaimento um dos processos mais interessantes para procurar evidências de uma nova física.++

A fração de kaons que decaem em um píon e dois neutrinos é medida em cerca de 13 em 100 bilhões. Isso corresponde às previsões da SM, mas é cerca de 50% maior.

Isso pode ser devido a novas partículas que aumentam a probabilidade desse decaimento, mas são necessários mais dados para confirmar essa ideia. O experimento NA62 está atualmente coletando dados e os cientistas esperam confirmar ou descartar a presença de uma nova física nesse decaimento nos próximos anos.

MAIS INFORMAÇÕES: Seminários do CERN: indico.cern.ch/event/1447422/

Fornecido pela Universidade de Birmingham 

Créditos/fonte/Publicação: por  Universidade de Birmingham. phys.org 

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