Como surgiram as células?

O que apareceu primeiro: interior de uma célula ou o seu exterior?

As primeiras células da sopa primordialcélulas.jpg da Terra surgiram quando as membranas se formaram e forçaram a que compostos químicos certos se juntassem? Ou será que houve gotas de materiais quimicamente activos que posteriormente adquiriram membranas? Um novo estudo científico (publicado na revista Nature Physics) vem apoiar esta última teoria e sugere um mecanismo que poderia ter permitido que gotículas quimicamente activas se replicassem. Os cientistas descobriram que, à medida que essas gotas colectam mais material através de reacções químicas, elas crescem e, uma vez demasiado grandes, dividem-se para dar origem a duas gotículas “filhas”. Este processo é, de facto, uma reminiscência da divisão celular, mas não traz por si só resposta à questão se é assim que as células surgiram pela primeira vez.

(Fonte: Revista Science)

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“Saber, querer e aprender”

 

 

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Flor de Lotus

11081778403_3905fef7bc© W. Barthlott

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© W. Barthlott

 

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“Saber, querer e aprender”.

TRAPPIST-1: O novo mini-sistema solar descorberto

A NASA (National Aeronautics and Space Administration) anunciou no passado dia 22 de Fevereiro de 2017, a descoberta do maior número de exoplanetas com características semelhantes à Terra que orbitam à volta de única estrela, que tem o nome de TRAPPIST-1.

O telescópio espacial Spitzer revelou pela primeira vez um sistema de 7 planetas com tamanho próximo da Terra que orbitam à volta de uma única estrela, arfimou Emmanual Jehin, co-autor, do estudo que foi publicado no mesmo dia deste anúncio na Revista Nature.

Cinco dos exoplanetas TRAPPIST-1 são muito semelhantes à Terra e os outros dois apresentam uma dimensão um pouco inferior.  As densidades dos exoplanetas sugerem que seis são constituídos por rocha, enquanto que o sétimo e o mais distante poderá ser constituído por gelo. Os três planetas mais próximos da estrela possuem possivelmente, uma temperatura ambiente muito elevada o que impede a presença de grandes quantidades de água no estado líquido; por sua vez o sétimo planeta terá uma temperatura ambiente muito baixa o que justifica o facto da sua superfície poder estar coberta de gelo. No entanto os restantes três exoplanetas podem apresentar temperaturas semelhantes à das verificadas na Terra e como tal existe a possibilidade de o planeta possuir uma atmosfera como a do nosso planeta, oceanos, lagos e rios. E onde há água há possibilidade de existência de vida, tal como todos nós sabemos.

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Fonte: NASA-JPL/Caltech (adaptado)

Ao contrário do nosso Sol, a estrela TRAPPIST-1 – classificada como estrela anã comparativamente com outras estrelas conhecidas – possui uma temperatura que permite que os planetas que orbitam próximo dela contenham água no estado líquido. Todos os sete exoplanetas encontram-se a uma distância da sua estrela inferior à distância observada entre Mercúrio e o nosso Sol. Se a estrela TRAPPIST-1 possuísse uma temperatura igual ao nosso Sol todos estes planetas eram extremamente quentes impedindo a existência de água no estado liquido e como consequência a existência de vida tal como a nós a conhecemos.  Estes exoplanetas encontram-se muito próximo uns dos outros, de tal forma que se uma pessoa estivesse na superfície de um destes planetas e olhasse para cima poderia observar as nuvens ou até mesmo a superfície do outro planeta vizinho. Este feito é possível uma vez que esta pessoa veria o planeta vizinho maior que nós vemos a Lua quando olhamos para o céu.

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Ilustração do planeta TRAPPIST-1f onde se consegue ver no horizonte os outros planetas que constituem o sistema TRAPPIST-1 ( Fonte: NASA/JPL-Caltech)

Estes planetas encontram-se tão próximo da sua estrela que uma orbita completa (correspondente a 1 ano na Terra) em volta do sol dura entre 1.5 dias, para o planeta mais próximo, e 20 dias para o mais afastado da estrela. Caso o envelhecimento seja uma questão que o preocupa não será boa ideia passar um fim de semana num destes planetas (se fosse possível) porque quando voltasse a casa teria mais dois anos de idade. Tenha também em conta que estes planetas não possuem um ciclo de dia e noite, porque como não giram em torno do seu eixo como os planetas do nosso sistema solar, em metade do planeta é sempre dia e na outra metade é sempre noite. Nem tudo mau não há problema com horários e por isso não precisa de levar consigo o relógio pois as horas dependem apenas do sítio do planeta em que se encontra.

Para conhecer mais sobre este sistema e estes novos planetas visite a página da NASA (em inglês) onde encontrará os últimos desenvolvimentos sobre este assunto.

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Fins de Semana Matemáticos – Actividade Educativa

O Museu Nacional de História Natural e da Ciência (MUHNAC) em Lisboa no próximo dia 25 de Fevereiro das 15:00 às 16:30 convida-nos a descobrir a matemática que nos rodeia.

A Matemática está em todo lado, não acredita? Desafie-se e e venha divertir-se. Esta actividade educativa não precisa de marcação prévia. Para mais informações consulte o site do MUHNAC.

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Sabia que as abelhas podem ter muitas cores?

Muitos de nós imaginamos uma abelha como tendo riscas pretas e amarelas, tal como a abelha Maia dos desenhos animados. Mas sabe que as abelhas podem ser roxas?Efectivamente, existem mais de 20 mil espécies de abelhas no nosso planeta Terra, que variam muito na sua cor, forma e tamanho. Recentemente a “Inside Science” publicou uma curta apresentação destas abelhas menos conhecidas.

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Para ver mais fotos deslumbrantes destes magníficos insectos, siga a página do Flick do Laboratório de Inventário e Monitorização de Abelhas do US Geological Survey em Beltsville, Maryland. (Fonte: revista Science)

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A forma científica de ganhar dinheiro com o Euromilhões

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Ganhar o primeiro prémio do euromilhões é algo que a maioria das pessoas, num determinado momento das suas vidas, já pensou. A hipótese de ter acesso a uma quantidade de dinheiro que consegue resolver uma quantidade enorme de problemas em troca de alguns euros, e umas cruzes num boletim, é demasiado tentadora para ser ignorada.

No entanto, para a maioria dos jogadores o sonho de enriquecer da noite para o dia não passa de isso mesmo. Um sonho. Mesmo pessoas que jogam de forma regular há alguns anos não conseguem alcançar o tão desejado primeiro prémio e nos milhões de euros que vêm com ele. Acertar nos números certos é algo ao alcance de uns poucos sortudos.

O senso comum diz-nos que quantas mais apostas forem feitas para o mesmo sorteio, maiores são as possibilidades de acertar nos números premiados. Uma vez que não há limite para o número de apostas que cada jogador pode efectuar num único sorteio, tirando o custo que isso representa para o bolso de cada um, fica a pergunta: com quantas chaves simples diferentes é necessário jogar para garantir que o primeiro prémio não nos escapa?

Para responder a essa pergunta é necessário analisar as regras do euromilhões e utilizar um pouco de matemática. Durante cada sorteio são escolhidos, de forma aleatória, cinco números de um grupo de cinquenta. Este é o sorteio principal. De seguida, num sorteio secundário, são escolhidos aleatoriamente dois números de um grupo de doze números. O vencedor é o apostador que acertar os números escolhidos em ambos os sorteios. A ordem de saída dos números sorteados não é importante.

Assim, para se saber qual o número de chaves simples que garante o primeiro prémio é necessário saber quantas combinações de cinco números, numerados de um a cinquenta, é possível fazer. De seguida, é necessário saber quantas combinações de dois números, numerados de um a doze, são possíveis. O número de chaves que andamos à procura é o resultado da multiplicação destes dois resultados. É nesta fase que entra a matemática.

A expressão que permite descobrir o número de combinações possíveis para o sorteio principal é:

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Nesta expressão o ponto de exclamação (!) à frente de um número representa a multiplicação de todos os números (começando no 1) até ele próprio. Assim, para determinar o valor de 5! é necessário fazer a conta 1x2x3x4x5 que é igual ao valor 120. Para descobrir o valor de 50! O raciocínio é semelhante mas a multiplicação é efectuada até ao valor 50. Assim, descobre-se que é possível fazer 2118760 combinações apenas para o sorteio principal.

No que diz respeito ao sorteio secundário (conhecido por estrelas), o número de combinações é dado pela expressão

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Resolvendo esta expressão, obtém-se o valor 66. Isto significa que existem 66 combinações diferentes para os números das estrelas.

Assim, é possível concluir que o número de chaves simples para garantir o primeiro prémio é 2118760 x 66. Ou seja, para se poder ter a certeza de que nos vamos tornar nos próximos milionários é necessário preencher 2118760 x 66 = 139838160 chaves simples. Este resultado mostra que é necessário preencher quase 140 milhões de chaves e que a probabilidade de acertar no primeiro prémio, utilizando uma única chave, é de 1 a dividir por 139838160. Ou seja, a probabilidade de acertar com uma só chave simples é de 1/139838160 = 0,00000000715.

Como conclusão, resta referir que caso esteja a pensar que o esforço de escrever perto de 140 milhões de chaves compensa é melhor pensar com mais cuidado. É que cada bilhete de euromilhões apenas dá para o máximo de cinco apostas simples, o que significa que precisaria de preencher 139838160 / 5 = 27967632 boletins. E quanto é que lhe custariam estes quase 28 milhões de boletins? A módica quantia de 2,5 euros a multiplicar pelas 139838160 apostas simples, ou seja, 349595400 euros! Este valor fica muito abaixo do valor do maior prémio do euromilhões, que foi de 190 milhões de euros.

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Depois de todas estas contas, se calhar é melhor continuar a confiar na sua sorte.

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Semana das mulheres na Ciência

Hoje fazemos uma compilação das mulheres na Ciência que destacámos durante esta semana no Facebook do Ciência em Português.

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Marie Sklodowska Curie

Física e Química, nasceu na Polónia em 1867, responsável pela investigação pioneira em radioactividade. Foi a primeira mulher a ganhar um Prémio Nobel, e a primeira e única a receber dois prémios deste tipo em duas áreas diferentes da ciência. Foi também a primeira a tornar-se professora na Universidade de Paris.

 

 

 

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Henrietta Swan Leavitt

Foi uma astrónoma americana responsável pela descoberta da relação entre a luminosidade e a variação do período de intermitência de algumas estrelas.

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May-Britt Moser

Ganhou o prémio Nobel da Medicina em 2014 pelo seu trabalho relacionado com a descoberta das células que constituem o sistema de posicionamento interno do cérebro.

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Maria Montessori

Médica italiana, educadora e inovadora, reconhecida pelo seu método educacional que se baseia na maneira como as crianças aprendem naturalmente. Actualmente muitas escolas adoptam o Método educacional Montessori que centrado na criança respeitando os seus tempos de aprendizagem e desenvolvimento.

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Linda B. Buck

É bióloga, americana, conhecida por seu trabalho no sistema olfactivo e recebeu o Prémio Nobel de 2004 em Fisiologia ou Medicina pelo seu trabalho sobre os receptores olfactivos. Actualmente encontra-se a trabalhar na faculdade do Fred Hutchinson Cancer Research Center, em Seattle.

 

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Ada E. Yonath

Israelita, nascida em 1939, cristalógrafa e química. É conhecida pelo seu trabalho pioneiro sobre a estrutura do ribossoma, Ganhou o prémio Nobel da Química em 2009 e tornou-se na primeira mulher do médio oriente a ganhar um Nobel na área das ciências.

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Caroline Herschel

Astrónoma autodidacta, nascida em 1750, contribuiu para o crescimento do conhecimento com a descoberta de vários cometas, especialmente o cometa 35P/Herschel-Rigollet.
Foi a primeira mulher a ocupar o cargo de Astrónoma da corte e a ser paga para por isso. Recebeu inúmeras condecorações nomeadamente a medalha de ouro da ciência do Rei da Prússia em 1846.

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Trovoadas vistas do Espaço

O astronauta Andreas Mogensen da Estação Espacial Europeia (ESA) durante a sua missão em 2015, capturou imagens de uma trovoada onde se via pela primeira vez descargas de electricidade com raios de cor vermelha e azul com orientação para cima e em direcção ao exterior da nossa atmosfera. No filme feito pelo astronauta em orbita sobre a Índia é possível observar raios azuis que atingem alturas até 40 Km segundo um estudo publicado recentemente na revista Geophysical Research Letters.

Estes acontecimentos já tinham sido vistos recorrendo a imagens de satélite, mas o ângulo de observação não era o ideal para recolha de dados viáveis. Pelo contrário a orbita menor da estação espacial revelou-se o local ideal para observar estes raios azuis e vermelhos.

Fonte: ESA

Para mais informações sobre a missão deste astronauta poderá consultar o blog do mesmo aqui.

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Novo material plástico que arrefece qualquer objecto…

Foi publicado este mês, na revista Science, um estudo sobre um novo material com propriedades extraordinárias. Trata-se de uma folha fina de plástico transparente com pequenas esferas de vidro incorporadas, com capacidade de absorver apenas umas pequena percentagem de luz visível, mas que retira calor de qualquer superfície que toca. Este novo material, quando combinado com uma película de prata espelhada permite arrefecer qualquer objecto até 10°C. Esta película pode ser feita de uma forma barata e em grandes quantidades,  como tal poderá ser utilizada para refrigerar passivamente edifícios e dispositivos electrónicos, como células solares, que são mais eficientes a temperaturas mais baixas.

cc_Fig4A_16x9.jpg(Fonte: Y. Zhai et al., Science 355, 6325 (9 February 2017))

Durante o dia, a maioria dos materiais absorve luz visível e infravermelho (IR) proveniente do sol. Essa energia agregada excita moléculas que aquecem e, com o tempo, emitem a energia como fotões com comprimentos de onda mais longos, tipicamente no intervalo médio do espectro infravermelho. Isso ajuda os materiais a arrefecer novamente particularmente à noite, quando já não estão a absorver a luz visível, mas ainda estão irradiando fotões de IR.

Nos últimos anos, vários investigadores têm tentado contornar este efeito de “arrefecimento passivo”, desenvolvendo novos materiais que absorvam tão pouca luz visível quanto possível, mas estes têm continuado a emitir luz de IR.

Xiaobo Yin, um cientista de materiais da Universidade do Colorado em Boulder, sabia, de trabalhos anteriores,  que objetos esféricos podem agir como pequenas câmaras de ressonância – assim como a caixa de som de uma guitarra encoraja as ondas sonoras de uma determinada frequência a saltar para dentro e para trás. Ele e seus colegas calcularam que as contas de vidro de cerca de 8 micrómetros de diâmetro fariam ressonadores IR potentes e, portanto, fortes emissores de IR. Compraram, então, um lote de pó de vidro de um fornecedor comercial e misturou-o com o material de partida para um plástico transparente chamado polimetilpenteno, formando o material em folhas de 300 milímetros de largura e apoiando-o com um fino espelho de revestimento de prata. Quando colocado sobre objetos no sol do meio-dia, a camada inferior de prata refletia quase toda a luz visível que o atingia, sendo que o filme absorvia apenas cerca de 4% dos fotões recebidos. Ao mesmo tempo, o filme retirava o calor para fora de qualquer superfície em que estava sentado e irradiava essa energia com uma frequência média de IR de 10 micrómetros. Como poucas moléculas de ar absorvem IR nessa frequência, a radiação flui para o espaço vazio sem aquecer o ar ou os materiais circundantes, fazendo com que os objectos abaixo arrefeçam até 10°C. Igualmente importante, Yin refere que o novo filme pode ser feito em uma configuração tipo rolo por um custo de apenas US $ 0,25 a US $ 0,50 por metro quadrado.

Yin diz ainda que ele e os seus colaboradores já estão a trabalhar numa dessas aplicações, refrigerando a água que poderia ser usada para arrefecer edifícios e outras grandes estruturas. Tal pode ser particularmente útil em centrais geradoras de energia eléctrica, onde a água de refrigeração, mesmo em alguns graus, pode aumentar a eficiência da produção de energia em um ou dois pontos percentuais.

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