O mapa em 3D que mostra com precisão os pontos altos e baixos da superfície da Terra

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Representação gráfica, divulgada pela agência espacial alemã, exibe as variações de altitude ao longo de mais de 148 milhões de km².
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Por BBC 
16/10/2018 12h12 Atualizado há 2 dias 
Postado em 18 de outubro de 2018 às 08h00m 

 O mapa mostra variações de altitude na superfície terrestre ao longo de mais de 148 milhões de km² — Foto: DLR/BBC

A DLR, agência espacial alemã, acaba de divulgar um mapa em 3D que mostra a superfície da Terra de forma inédita.

A representação gráfica foi elaborada a partir de imagens captadas por dois satélites de monitoramento, que traçaram as variações topográficas ao longo de mais de 148 milhões de km².

A agência disponibilizou o mapa gratuitamente para qualquer cientista que queira utilizá-lo.

Suas aplicações são diversas: da previsão do curso da água durante enchentes ao planejamento de grandes projetos de infraestrutura.

Como o mapa foi criado?

Os satélites usados no projeto se chamam TerraSAR-X e TanDEM-X.

Como todos os satélites de monitoramento, eles enviam impulsos de micro-ondas para a superfície do planeta e medem o tempo que leva para esses sinais retornarem ao satélite.

Quanto menor o intervalo, maior a altitude do terreno.

Os satélites orbitam quase lado a lado a cerca de 500 quilômetros da superfície da Terra — Foto: DLR/BBC

O TerraSAR-X e o TanDEM-X orbitam praticamente lado a lado e às vezes se encontram a apenas 200 metros de distância.

O trabalho conjunto requer uma coordenação complexa, mas significa que ambos os satélites têm uma "visão estereoscópica".

Isso quer dizer que eles operam de forma interferométrica - um funciona como um transmissor/receptor e o outro como um segundo receptor.

Tibet, na cordilheira dos Himalaias. As cores do mapa representam as elevações: vermelho (mais alto) e azul (mais baixo) — Foto: DLR/BBC

Quão preciso é o mapa?

A resolução do Modelo Digital de Elevação (DEM, na sigla em inglês) é de 90 metros. Em outras palavras, a superfície da terra foi dividida em quadrados com lados de 90 metros.

Nestes quadrados, a precisão absoluta da dimensão vertical é de um metro, o que torna o DEM um poderoso mecanismo para representar variações de terreno.

Existem modelos com resolução maior para representações em escala regional, mas o novo mapa supera todos os outros mapas globais de acesso gratuito disponíveis.

Deserto do Saara, onde se vê parte da província de Tamanrasset, na região central da Argélia — Foto: DLR/BBC

Quais são os próximos passos?

A agência espacial alemã tem outras versões do mapa com resoluções de 30 e 12 metros, mas por enquanto há restrições comerciais.

Enquanto isso, os satélites TerraSAR-X e TanDEM-X continuam sua missão de mapeamento.

Ter um DEM estático é um grande avanço, mas a superfície da Terra muda constantemente e isso também deve ser capturado.

Os dois satélites são muito antigos. O TerraSAR-X foi lançado em 2007 e o TanDEM-X, em 2010.

A DLR espera que os satélites continuem em operação por vários anos, mas os planos para substituí-los estão avançados.

Os Apalaches, no estado da Pensilvânia, nos EUA — Foto: DLR/BBC

'Vamos penetrar nas florestas'

A futura missão será diferente da atual porque os instrumentos de radar não vão operar na banda X, mas na banda L, faixa de frequência com um comprimento de onda maior.

Isso facilitará diferentes tipos de aplicações.

"Nas florestas, por exemplo, com a banda X só é possível capturar as copas das árvores", explica à BBC Manfred Zink, do Instituto de Micro-ondas e Radares da agência espacial alemã.

"Você não consegue penetrar nessa copa e ver debaixo das folhas. Mas, na banda L, vamos penetrar nas florestas até chegarmos ao solo. E isso nos permitirá ver o volume da vegetação em 3D e realizar uma 'tomografia'."

"Vamos conseguir ver a estrutura vertical completa da floresta, que é fundamental para uma estimativa precisa da biomassa", completa.

 

Glaciares às margens do Mar de Weddell na península da Antártida — Foto: DLR/BBC

A quantidade exata de carbono armazenado nas florestas do mundo não é conhecida, mas sabemos que é vital para os estudos sobre mudança climática.

Outra aplicação das observações na banda L é calcular melhor as deformações do solo durante um terremoto.

Os cientistas já estimam essas mudanças com satélites de monitoramento que funcionam em outros comprimentos de onda, mas suas observações podem ser difíceis de interpretar quando há muita vegetação.

O novo sistema, que vai se chamar TanDEM-L, tentará superar essas dificuldades.

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Conheça Hyperion, a maior estrutura espacial já descoberta

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Superaglomerado ancestral de galáxias pode dar novas pistas sobre a origem do Universo.
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Por BBC 
17/10/2018 13h40 Atualizado há 4 horas 
Postado em 17 de outubro de 2018 às 18h45m 

O Hyperion tem uma massa mais de um milhão de bilhões de vezes maior que a do Sol — Foto: Divulgação/ESO/BBC

Uma equipe internacional de astrônomos anunciou nesta quarta-feira a descoberta da maior estrutura já encontrada no espaço, um superaglomerado ancestral de galáxias com massa de mais de um milhão de bilhões de vezes a do Sol. Hyperion, como foi batizada, é a maior estrutura já vista nos primeiros 5 bilhões de anos do Universo.

Para compreender isto, precisamos lembrar que há um consenso no meio astronômico de que o Big Bang, ou seja, a explosão fundamental que deu origem ao Universo, ocorreu entre 13,3 bilhões e 13,9 bilhões de anos atrás.

Quando os cientistas miram telescópios para os confins do espaço, eles estão sempre observando o passado - afinal, a luz viaja a uma velocidade de 300 mil quilômetros por segundo e, ao olhar para o céu, o que se vê é a luz emitida pelos astros, sempre com algum grau de "delay".

Por exemplo: a luz do nosso Sol, que está "perto" - em termos astronômicos -, chega a nós com um atraso de 8 minutos, que é o tempo que a luz demora para percorrer a distância.

No caso de Hyperion, ela está tão distante que a imagem obtida pelos cientistas é um retrato de mais de 11 bilhões de anos atrás - calcula-se que o superaglomerado ancestral de galáxias seja de quando o Universo era um jovem de 2,3 bilhões de anos.

Hyperion recebeu este nome por causa de suas dimensões colossoais em referência a um dos titãs da mitologia grega. Em português, é também chamado de Hiperião, Hipérion ou Hiperíon.

A descoberta

Catorze instituição científicas europeias, americanas e asiáticas fizeram parte da pesquisa que culminou na descoberta. Os trabalhos foram liderados pela astrônoma Olga Cucciati, do Instituto Nacional de Astrofísica de Bolonha, Itália, e pelo astrofísico Brian Lemaux, da Universidade da Califórnia.

Eles utilizaram um instrumento chamado VIMOS, do Very Large Telescope do Observatório de Paranal, localizado em uma montanha de 2.635 metros de altura em pleno deserto do Atacama, no norte do Chile.

O Very Large Telescope é o maior telescópio em funcionamento do mundo. Seu espelho principal tem 8,2 metros de diâmetro. Ele é operado pelo European Southern Observatory (ESO), de um centro técnico-científico que fica em Munique, na Alemanha.

"Nosso levantamento teve como alvo cerca de 10 mil galáxias do início do Universo, para observações com o VIMOS. Esse instrumento é capaz de observar a luz visível de várias centenas de galáxias simultaneamente e dispersar essa luz em suas diferentes cores como um prisma, de modo que possamos estudar a intensidade da luz em cada cor", explicou à BBC News Brasil o astrofísico Lemaux.

A descoberta empolga os estudiosos do espaço porque permite compreender melhor os primeiros bilhões de anos pós-Big Bang.

"Como estruturas tão grandes e complexas nunca haviam sido verificadas antes a tais distâncias, não estava claro se o Universo era capaz de criar estruturas assim tão cedo em sua história", diz Lemaux.

"Como é uma distância em que a gravidade teve pouco tempo para agir - afinal, estamos falando de apenas 2 bilhões de anos do início do Universo -, ver uma estrutura deste tipo com toda a sua complexidade é algo muito surpreendente."

"Normalmente, estruturas desse tipo são conhecidos a distâncias mais recentes, indicando que o Universo precisou de muito mais tempo para evoluir e construir coisas tão grandes", completa Cucciati. "Foi uma surpresa ver que algo evoluiu assim quando o Universo era relativamente jovem."

Lemaux ressaltou que a quantidade de massa do Hyperion também é algo impressionante. "Ao somar todas as galáxias e inferir a quantidade de matéria escura dentro de Hyperion - sendo esta última a matéria que não podemos ver e que apenas age gravitacionalmente - descobrimos que a sua massa já estava próxima da dos superaglomerados atuais de galáxias", compara.

"Um dos objetivos de nossa pesquisa é agora usar Hyperion e outras estruturas semelhantes para confrontar teorias de como a estrutura da teia cósmica, nome dado à estrutura de grande escala do universo, se forma e evolui", comenta o cientista.

Para entender a 'teia cósmica'

Sendo um conceito relativamente novo, a teia cósmica seria uma rede formada por todas as galáxias existentes, composta por invisíveis filamentos. De acordo com essa ideia, essas conexões formam a maior parte da matéria sideral.

Já os superaglomerados foram descobertos pela primeira vez em 1953. Trata-se de um conjunto gigantesco de galáxias - o que, segundo os cientistas, comprova que a distribuição delas no espaço não ocorre de forma uniforme.

A maior parte da comunidade astronômica hoje concorda que as galáxias estão agrupadas em conjuntos de cerca de 50 e aglomeradas em grupos de milhares.

Os superaglomerados são, portanto, conjuntos impressionantemente maiores.

 O Very Large Telescope é o maior telescópio em funcionamento do mundo — Foto: ESO/BBC

Como olhar para eles é olhar para o passado, os cientistas acreditam que Hyperion "é uma estrutura que provavelmente está destinada a se tornar das maiores e mais massivas do universo atualmente", define Lemaux.

"Em outras palavras, sistemas como ele semearam as maiores coleções de galáxias que podemos ver hoje nas proximidades da Terra, como o superaglomerado de Virgem, uma imensa estrutura que contém, entre muitos outros, o Grupo Local, o lar de nossa Via Láctea."

Mapeamento

Graças ao instrumento VIMOS, os cientistas conseguiram fazer uma mapeamento tridimensional de Hyperion. A equipe descobriu, por exemplo, que a estrutura tem pelo menos sete regiões de alta densidade, conectadas por filamentos de galáxias. E ele aparenta ser diferente dos superaglomerados mais próximos da Terra.

"Enquanto os mais próximos tendem a ter uma distribuição de massa mais concentrada, com características estruturais claras, Hyperion tem a massa distribuída de maneira muito mais uniforme, em uma série de bolhas conectadas, povoadas por associações de galáxias", afirma o astrofísico.

Os pesquisadores apontam que essa diferença se dá justamente porque os superaglomerados mais velhos tiveram bilhões e bilhões de anos para que a gravidade agisse, aproximando a matéria e, assim, criando regiões mais densas. Se este raciocínio estiver certo, Hyperion deve evoluir da mesma forma.

"Compreendê-lo e entender como ele se compara a estruturas semelhantes pode nos fornecer insights sobre como o Universo se desenvolveu no passado e evoluirá para o futuro", diz Cucciati.

"Desenterrar este titã cósmico ajuda a descobrir a história dessas estruturas de larga escala."

Ele conta que os cientistas também identificaram um grande reservatório de gás hidrogênio difuso "e relativamente frio" e uma região que parece conter sinais de um aglomerado de galáxias em formação.

"Essa imensa atividade e diversidade tem sido prevista a partir de alguns modelos de formação de galáxias e estruturas", comenta. "Mas, com Hyperion, é a primeira vez que conseguimos vê-la em um sistema."

"Embora o destino de toda estrutura seja incerto, estamos desenvolvendo modelos para prever a evolução das galáxias", acrescenta. "Nossa esperança é, no futuro, que tais conexões nos permitam entender como as galáxias crescem, amadurecem e, eventualmente, chegam ao fim de suas vidas."

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