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Coração de Plutão pode ter-se formado por impacto colossal, mas lento

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Coração de Plutão formou-se por impacto colossal, mas lento

Coração de Plutão

Antes apenas um ponto borrado nas fotografias feitas pelos telescópios, em 2015 Plutão lotou as manchetes ao surpreender o mundo com uma das aparências mais curiosas e mais chamativas do Sistema Solar: Plutão tem um coração em sua superfície.

O coração de Plutão é chamado Tombaugh Regio, em homenagem ao astrônomo Clyde Tombaugh, que descobriu Plutão em 1930, estando inserido em uma gigantesca formação geológica chamada Planície Sputnik, que é recortada em curiosas formas poligonais com até 40 quilômetros de largura, incríveis “praias” em um mar de nitrogênio congelado e até montanhas de gelo flutuantes.

Coração de Plutão formou-se por impacto colossal, mas lento

Coração de Plutão: Revelações de um Impacto Colossal e Lento que Moldou sua Superfície Única no Sistema Solar – Imagem: Imagem: NASA/JHUAPL/SwRI

Agora, astrônomos acreditam ter descoberto uma boa explicação para a formação do coração de Plutão ao conseguir fazer a primeira simulação computadorizada que consegue reproduzir a emergência de uma forma tão curiosa.

Harry Ballantyne e colegas das universidades de Berna (Suíça) e Arizona (EUA) concluíram que a Planície Sputnik se formou por um evento catalaclísmico, uma colisão de Plutão com um corpo planetário de cerca de 700 km de diâmetro, formado quase inteiramente por gelo de diferentes elementos.

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Se essas simulações numéricas estiverem corretas, elas têm outra implicação importante: A estrutura interna de Plutão seria diferente do que se supunha anteriormente, indicando que não existe um oceano líquido de subsuperfície, abaixo da crosta congelada do planeta anão.

Coração de Plutão pode ter-se formado por impacto colossal, mas lento

Representação artística do enorme e “lento” impacto em Plutão que originou a estrutura em forma de coração na sua superfície. Imagem: Thibaut Roger/University of Bern

Impacto no coração

A Planície Sputnik (a parte ocidental), que cobre uma área de 1.200 por 2.000 quilômetros, é de três a quatro quilômetros mais baixa em altitude do que a maior parte da superfície de Plutão, e tem um formato alongado, o que deu origem à hipótese de uma colisão.

“A forma alongada da Planície Sputnik sugere fortemente que o impacto não foi uma colisão frontal direta, mas sim oblíqua,” disse Martin Jutzi, membro da equipe, que usou um software de simulação conhecido como SPN (sigla em inglês para Hidrodinâmica de Partículas Suavizada) para recriar digitalmente o possível impacto, variando tanto a composição de Plutão e de seu impactador, como a velocidade e o ângulo do bólido.

Essas simulações confirmaram as suspeitas dos cientistas sobre o ângulo oblíquo de impacto e determinaram que a composição do corpo celeste que se chocou com Plutão pode ser vista na superfície do planeta anão, já que a energia do impacto não foi suficiente para fazer o material afundar rumo ao núcleo de Plutão. “Estamos acostumados a pensar nas colisões planetárias como eventos incrivelmente intensos, onde você pode ignorar os detalhes, exceto coisas como energia, momento e densidade. Mas, no Sistema Solar distante, as velocidades são muito mais lentas e o gelo sólido é forte, então você precisa ser muito mais preciso em seus cálculos. É aí que começa a diversão,” disse Erik Asphaug, membro da equipe.

Além do seu formato, o coração de Plutão chamou a atenção porque ele é recoberto por um material de albedo elevado, que reflete mais luz do que o ambiente, o que explica sua cor mais branca. Porém, o coração não é composto por um único elemento.

“A aparência brilhante do Planície Sputnik se deve ao fato de ela ser predominantemente preenchida com gelo de nitrogênio branco, que se move e faz convecção para suavizar constantemente a superfície. Esse nitrogênio provavelmente se acumulou rapidamente após o impacto devido à menor altitude,” explicou Ballantyne.

A parte oriental do coração também é coberta por uma camada semelhante, mas muito mais fina, de gelo de nitrogênio, cuja origem ainda não é clara para os cientistas.

Coração de Plutão pode ter-se formado por impacto colossal, mas lento

As formas poligonais que formam o coração de Plutão são abauladas, sendo vários metros mais altas no centro do que nas bordas. Mas agora parece não haver um oceano por baixo delas. Imagem: NASA/JHU/SWRI

Sem oceano

É muito mais provável que um impacto gigante como o simulado pela equipe tenha ocorrido muito cedo na história de Plutão. No entanto, isto representa um problema: Espera-se que uma depressão gigante, como a Planície Sputnik, se mova lentamente em direção ao pólo do planeta anão ao longo do tempo devido às leis da física, uma vez que há um défice de massa. No entanto, a formação continua paradoxalmente perto do equador.

A explicação preponderante até agora era de que, como vários outros corpos planetários no Sistema Solar exterior, Plutão teria um oceano subterrâneo de água líquida, sendo a Planície Sputnik uma área de crosta mais fina, fazendo com que o oceano “inchasse” aquela área. E, como a água líquida é mais densa do que o gelo, haveria um excedente de massa que induziria a migração em direção ao equador.

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No entanto, o novo estudo oferece uma perspectiva alternativa: “Nas nossas simulações, todo o manto primordial de Plutão é escavado pelo impacto e, à medida que o material do núcleo do impactador se espalha sobre o núcleo de Plutão, cria-se um excesso de massa local que pode explicar a migração em direção ao equador sem um oceano subterrâneo, ou no máximo, um muito fino,” disse Jutzi.

Bibliografia:

Artigo: Sputnik Planitia as an impactor remnant indicative of an ancient rocky mascon in an oceanless Pluto
Autores: Harry A. Ballantyne, Erik Asphaug, C. Adeene Denton, Alexandre Emsenhuber, Martin Jutzi
Revista: Nature Astronomy
DOI: 10.1038/s41550-024-02248-1

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Ciência

Peixe que era dado como extinto volta a ser visto na Austrália

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peixe conhecido como Australian brook lamprey, que em português pode ser traduzido como lampreia australiana do ribeiro, é uma espécie que parecia estar extinta. Acreditava-se que vivia apenas em alguns córregos próximos à fronteira entre os estados de New South Wales e Victoria.

Porém, cientistas da Universidade de Griffith acabam de encontrá-la em Queensland – a 1,4 mil quilômetros da região que era conhecida como seu único habitat desde então. A descoberta foi publicada no periódico Endangered Species Research.

E isso não é tudo. Através dos indivíduos vivendo em Queensland, essa é a única espécie de lampreia encontrada em águas tropicais.

Apesar da aparência assustadora, essa lampreia não é um parasita – como algumas de suas “primas”. Mas, por ser confundida com aquelas que sugam sangue humano, sua preservação foi tida como pouco importante por muito tempo. Essa é apontada como uma das causas para sua quase extinção.

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Fato Novo com informações e imagens: Revista Galileu

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Brasil

Brasileira recebe prêmio internacional por sua pesquisa sobre metabolismo

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Você sabe o que te faz funcionar como ser vivo? A resposta é simples: o seu metabolismo energético. Este é o ramo fascinante de estudo da cientista brasileira Alicia Juliana Kowaltowski, que será homenageada por sua pesquisa no próximo dia 28 de maio na sede da UNESCO em Paris, na França. Ela é uma das cinco vendedoras do Prêmio Internacional L’Oréal–UNESCO Para Mulheres na Ciência 2024.

A premiação, que está em sua 26ª edição, homenageia uma cientista mulher de cada continente por seus projetos pioneiros nas áreas das ciências da vida e do ambiente. Escolhida como representante da América Latina e Caribe, Kowaltowski produz um “trabalho crítico na compreensão dos impactos do metabolismo energético em doenças crônicas, incluindo obesidade e diabetes, e o envelhecimento”, segundo o comitê do prêmio.

Junto das demais laureadas, a brasileira foi selecionada entre 350 candidatas em todo o mundo pela Professora Brigitte L. Kieffer, membro da Academia Francesa de Ciências e ex-vencedora do programa Para Mulheres na Ciência. Todas as ganhadoras irão receber cada uma 100 mil euros (aproximadamente R$ 554, 5 mil) para investir em seus projetos, além de bolsas de estudos voltadas para doutorado e pós-doutorado.

O que é metabolismo?

Responsável pelo Laboratório de Metabolismo Energético (LME) do Instituto de Química (IQ) da Universidade de São Paulo (USP), a professora explica em entrevista à GALILEU que o metabolismo é “um conjunto de reações químicas que transformam moléculas para obter energia para os nossos corpos funcionarem”. Isso permite que a gente contraía músculos, tenha o cérebro pensando, o fígado funcionando, entre outros.

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A especialidade de Kowaltowski, que é também membro da Academia de Ciências do Estado de São Paulo e da Academia Brasileira de Ciências, é o metabolismo energético mitocondrial – aquele relacionado às mitocôndrias.

“As mitocôndrias são organelas dentro das células, que transformam a energia para essa energia poder ser usada pelo resto das células. Eu gosto de chamá-las então de baterias da célula”, conta.

Integrantes do Laboratório de Metabolismo Energético da USP — Foto: Marcos Santos/USP Imagens
Integrantes do Laboratório de Metabolismo Energético da USP — Foto: Marcos Santos/USP Imagens

Ao estudar o metabolismo energético dessas organelas, é possível identificar moléculas-alvo que definem como nós funcionamos normalmente ou não devido a alguma doença. ”Toda a base de uma doença que envolve alterações metabólicas vai envolver mudanças nessas moléculas e nesses processos que a gente estuda”, afirma a bioquímica, autora do livro O que é metabolismo? Como nossos corpos transformam o que comemos no que somos (2016, Oficina de Textos), que aborda como os alimentos são convertidos em moléculas que constituem nosso organismo.

Trabalho em equipe

Para Kowaltowski, o Prêmio Internacional L’Oréal–UNESCO Para Mulheres na Ciência não é somente dela, mas de toda a equipe com a qual ela trabalha. ”Às vezes eu me sinto um pouco culpada, porque um reconhecimento como esse é dado a uma indivídua como eu, mas a ciência não é uma coisa individual. É o trabalho do laboratório que está sendo premiado, no fundo. E esse trabalho envolve muitas outras pessoas.”

Integrantes do Laboratório de Metabolismo Energético da USP — Foto: Marcos Santos/USP Imagens
Integrantes do Laboratório de Metabolismo Energético da USP — Foto: Marcos Santos/USP Imagens

O grupo da pesquisadora no LME busca entender quais processos estão alterados a nível celular e, por isso, utiliza células humanas de diferentes tipos, como do coração, fígado e pele. Por lá, eles também fazem estudos com ratos e camundongos que recebem diferentes dietas, seja para ficarem obesos ou mais magros.

Com isso, a equipe pode avaliar como as dietas mudam o metabolismo energético e também como essas mudanças de metabolismo estão relacionadas com doenças associadas à obesidade. “A gente pode descobrir operações metabólicas envolvidas no desenvolvimento de diabetes, por exemplo, ou no desenvolvimento de doença cardíaca, doença do fígado, do cérebro, etc”, afirma Kowaltowski.

Esse trabalho é particularmente importante levando em conta que, até 2025 o mundo terá aproximadamente 167 milhões de pessoas – adultos e crianças – menos saudáveis por estarem acima do peso ou obesas, de acordo com dados da Organização Mundial da Saúde (OMS). “A obesidade limita o tempo de vida, tanto de humanos quanto de modelos animais que a gente estuda e também promove várias doenças associadas à idade.”

Mulheres cientistas

O L’Oréal–UNESCO Para Mulheres na Ciência já homenageou mais de 4,4 mil mulheres, incluindo 132 ganhadoras de prêmios internacionais e mais de 4 mil jovens pesquisadoras. Entre as laureadas, 7 receberam o Prêmio Nobel de Ciência.

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No Brasil, a participação de mulheres como autoras de publicações científicas cresceu 29% nos últimos 20 anos, conforme relatório da Elsevier-Bori. Apesar disso, segundo o Banco Mundial e o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, o país investe apenas cerca de 1,2% do PIB em pesquisa e desenvolvimento.

Já no mundo, dados da Unesco apontam que as mulheres representam somente 33,3% de todos os pesquisadores e apenas 35% de todos os estudantes das áreas de STEM (engloba os ramos da ciência, tecnologia, engenharia e matemática) são mulheres.

A professora do IQ da USP admite que sua posição é um pouco diferente das demais cientistas do planeta, já que ao longo de sua carreira teve bons exemplos e notou as mulheres como maioria de suas colegas na área biológica. “A gente já quebrou o teto de vidro há muito tempo”, considera a cientista, que comanda um importante cargo de gestão como presidente eleita da Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular (SBBq).

De acordo com Kowaltowski, “se você dá condições iguais, se você tem exemplos, você consegue”. E o Prêmio Internacional L’Oréal–UNESCO Para Mulheres na Ciência serve justamente para isso: dar um exemplo positivo a outras cientistas. “Você cria essa ideia na cabeça das pessoas, ‘de que eu também posso ser’ [cientista]”, diz a professora.

Entre as pesquisas em andamento no Laboratório de Metabolismo Energético da USP, está uma investigação sobre os mecanismos pelos quais células respondem a diferentes níveis de nutrientes e um estudo sobre como o metabolismo muda com o estrogênio, hormônio sexual feminino. “A gente vai sempre continuar pensando em novas perguntas metabólicas para a gente responder”, garante a professora.

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Além da premiação internacional que a brasileira conquistou, o Grupo L’Oréal no Brasil realiza localmente o Para Mulheres na Ciência em parceria com a Academia Brasileira de Ciências e a UNESCO no Brasil, premiando sete pesquisadoras com uma bolsa-auxílio de R$ 50 mil reais nas áreas de Ciências da Vida, Ciências Físicas, Ciências Químicas e Matemática. As inscrições de 2024 estão abertas até o dia 10 de junho. Você pode se inscrever através deste link.


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Ciência

Inteligência artificial devolve voz a paciente que perdeu a fala

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A clonagem de voz com inteligência artificial (IA) causa preocupação, mas a tecnologia também pode ajudar pessoas afetadas por tumores e derrames. Foi o caso de uma jovem americana que perdeu a voz após remover um grande tumor na parte posterior do cérebro.

Alexis Bogan, 21 anos, não conseguiu recuperar a fala mesmo após meses de reabilitação. Tudo mudou em abril, quando um clone de voz gerado com tecnologia da OpenAI a permitiu conversar novamente.

Como funciona o clone da voz feito por IA?
  • A nova voz gerada por IA surgiu de um registro de 15 segundos de um vídeo produzido pela adolescente quando estava na escola.
  • Ela digita algumas palavras ou frases em seu telefone e o aplicativo lê instantaneamente em voz alta.
  • A voz clonada pode dizer tudo o que ela quiser.
  • Segundo o Euronews, Bogan é uma das primeiras pessoas que conseguiu recriar uma voz perdida usando o novo Voice Engine da OpenAI.
Jovem digita resposta à pergunta com um aplicativo que clonou sua voz perdida. Imagem: Reprodução/Josh Reynolds/AP
Projeto começou no início de 2024

Segundo os médicos que cuidam do caso, a empresa entrou em contato no início de 2024 em busca por aplicações promissoras para o seu novo gerador de voz de IA. Alexis foi a escolhida como paciente piloto e teve que encontrar uma gravação adequada de sua voz para “treinar” o sistema de IA. Os médicos alimentaram o sistema com apenas um clipe de 15 segundos.

Em abril, um aplicativo especial foi instalado no telefone da jovem para se comunicar. Lexi diz que recuperou a confiança e usa o app cerca de 40 vezes por dia para fazer compras e falar com as crianças da pré-escola, onde trabalha como professora auxiliar: “Mesmo que eu não tenha minha voz totalmente recuperada, tenho algo que me ajuda a encontrar minha voz novamente”, disse Bogan em entrevista ao Euronews.

Ilustração de inteligência artificial falando
Segundo a OpenAI, uma breve mensagem de voz deixada no passado para um parente, por exemplo, pode ser suficiente para criar um clone de voz. Imagem: ArtemisDiana/Shutterstock

Os especialistas já começaram a clonar vozes de outros pacientes e esperam levar a tecnologia a hospitais em todo o mundo. A OpenAI, por sua vez, disse que está agindo com cautela na expansão do uso do Voice Engine, que ainda não está disponível publicamente: “Queremos ter certeza de que não será usado em contextos políticos. Por isso, adotamos uma abordagem muito limitada quanto a quem fornecemos a tecnologia”, diz a empresa.

Outras empresas também estão testando tecnologias similares para auxiliar pessoas com problemas e perda de fala. Milhões de pessoas que enfrentam condições debilitantes, como câncer de garganta ou doenças neurodegenerativas poderiam se beneficiar da novidade.

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Fato Novo com informações e imagens: Olhar Digital

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