Os cientistas têm ficado perplexos durante anos com os mistérios do nosso mundo, desde os movimentos gigantescos sob o oceano até à forma como os próprios oceanos se originaram. Hoje temos as respostas para algumas dessas perguntas.
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10 O segredo das pedras de vela do Vale da Morte
Da década de 1940 até recentemente, o Racetrack Playa, um lago seco com superfície plana no Parque Nacional do Vale da Morte, foi cenário de um mistério de “pedras à vela” que deixou as pessoas coçando a cabeça. Com anos ou mesmo décadas entre cada ocorrência, uma força invisível parecia mover centenas de rochas pelo solo ao mesmo tempo, deixando longos rastros paralelos na lama seca. Essas pedras à vela pesavam até 300 kg (700 lb) cada.
Até onde os cientistas sabiam, ninguém tinha visto as pedras em movimento. Assim, uma equipa de investigadores norte-americanos decidiu investigar em 2011. Eles instalaram câmaras de lapso de tempo e uma estação meteorológica para medir rajadas de vento. Em seguida, instalaram unidades de rastreamento GPS ativadas por movimento em 15 rochas calcárias e as colocaram na praia.
Poderia ter passado uma década ou mais antes que algo acontecesse, mas eles tiveram sorte. Em dezembro de 2013, a equipe estava presente quando as pedras navegaram – e o mistério foi resolvido.
A forte chuva e a neve deixaram 7 centímetros (3 polegadas) de água na praia. Congelou à noite em finas camadas de gelo que se quebraram em painéis flutuantes maiores sob o sol do meio-dia. Ventos fracos de cerca de 15 quilômetros por hora foram necessários para que o gelo acumulado empurrasse as rochas pela praia, deixando rastros na lama abaixo da superfície gelada. As trilhas tornaram-se visíveis meses depois, quando o leito do lago secou.
As rochas só se moverão se as condições forem perfeitas. Não há muito vento, sol, água ou gelo. Também não é pouco. “É possível que os turistas tenham realmente visto isto acontecer sem se aperceberem”, diz o investigador Jim Norris. “É realmente difícil avaliar se uma rocha está em movimento se todas as rochas ao seu redor também estiverem se movendo.”
9 Como as girafas ficam de pé sobre as pernas ossudas
As girafas pesam cerca de 1.000 kg (2.200 lb), mas têm ossos das pernas incrivelmente finos para seu tamanho. No entanto, eles não entram em colapso ou parecem se machucar.
Para descobrir porquê, investigadores do Royal Veterinary College testaram membros de girafas doados por jardins zoológicos da União Europeia. Os membros eram de animais que morreram de causas naturais em cativeiro ou foram sacrificados. Os pesquisadores colocaram os membros em uma estrutura rígida e usaram massas de até 250 kg (550 lb) para simular o peso de uma girafa sobre as pernas. Cada membro permaneceu estável e ereto sem nenhum problema. Na verdade, as pernas da girafa teriam sido capazes de tolerar forças ainda maiores.
A razão é um ligamento suspensor (tecido fibroso que mantém os ossos unidos) que reside em um sulco que percorre toda a extensão dos ossos da perna de uma girafa. Esses ossos da perna são semelhantes ao osso metatarso do pé humano e ao osso metacarpo da mão humana. Mas numa girafa esses ossos são muito mais longos.
O ligamento suspensor não gera nenhuma força por si só. Ele fornece suporte passivo apenas porque é tecido elástico , não muscular. Isso diminui o cansaço do animal porque ele não precisa usar tanto os músculos para suportar o peso. Este ligamento também protege as articulações dos pés da girafa e evita o colapso dos pés.
8 As Dunas de Areia Cantantes
Existem 35 dunas de areia conhecidas que emitem um estrondo alto que soa como o gemido baixo de um violoncelo . O som pode durar até 15 minutos e viajar até 10 quilômetros (6 milhas) de distância. Algumas dunas cantam ocasionalmente, outras diariamente. Acontece quando grãos de areia deslizam por essas dunas específicas.
No início, os cientistas pensaram que os tons vinham das vibrações nas camadas subterrâneas das dunas. Mas os pesquisadores descobriram que poderiam recriar o som em laboratório, deixando a areia deslizar por uma rampa. Isso provou que a areia, e não a duna, estava cantando. O som vinha das vibrações dos próprios grãos enquanto caíam em cascata pela duna ou por uma estrutura inclinada do laboratório.
Em seguida, os pesquisadores investigaram por que algumas dunas de areia cantantes produziam múltiplas notas ao mesmo tempo . Para isso, estudaram a areia de duas dunas – uma no sudoeste de Marrocos e outra no sudeste de Omã.
A areia marroquina sempre produziu som em cerca de 105 Hertz, que é semelhante a um sol sustenido duas oitavas abaixo do dó central. A areia de Omã produziu uma gama de nove notas, de cerca de Fá sustenido a Ré, com frequências de 90 a 150 Hertz .
Os pesquisadores descobriram que o tamanho dos grãos era o responsável pela altura das notas. Os grãos marroquinos eram todos aproximadamente do mesmo tamanho, 150–170 mícrons (0,006–0,0065 pol.). Eles soavam consistentemente como um sol sustenido. Mas os grãos de Omã variavam de 150 a 310 mícrons de tamanho (0,006–0,012 pol.), O que representava sua gama mais ampla de nove notas. Quando os cientistas isolaram alguns dos grãos de Omã por tamanho, a sua faixa mais estreita vibrou numa frequência para produzir a mesma nota.
A velocidade da areia em movimento também foi um fator. Quando todos os grãos tinham tamanhos próximos, eles se moviam em velocidades semelhantes e produziam consistentemente o mesmo tom. Quando os grãos variavam de tamanho, eles se moviam em velocidades diferentes, provocando uma maior amplitude de notas.
Mas os cientistas ainda não entendem por que esses tons soam como música. A teoria deles é que as vibrações dos grãos em movimento são sincronizadas, unindo o ar como o diafragma de um alto-falante.
7 O Triângulo das Bermudas do pombo-correio
Este mistério começou na década de 1960, quando um professor da Universidade Cornell estudou a notável capacidade dos pombos-correio de encontrar o caminho de casa a partir de locais até então desconhecidos para eles. Ele libertou os pombos em vários locais do estado de Nova York. Todos se saíram bem, exceto os pássaros libertados em Jersey Hill. Esses pombos se perdiam quase todas as vezes. Em 13 de agosto de 1969, eles voltaram de Jersey Hill para casa, mas todas as outras vezes pareciam estar desorientados e voavam aleatoriamente. O professor não soube explicar por que isso aconteceu.
O Dr. Jonathan Hagstrum, do US Geological Survey, acha que pode ter resolvido o mistério, embora sua teoria seja controversa. “A forma como os pássaros navegam é usando uma bússola e um mapa. A bússola geralmente é a posição do Sol ou do campo magnético da Terra”, disse ele. “Eles estão usando o som como mapa. . . e isso lhes dirá onde estão em relação à sua casa.”
Hagstrum acredita que os pombos estão usando infrassons , sons de baixa frequência inaudíveis para os humanos. Como já falamos anteriormente, esse tipo de som pode ter sido usado em paisagens sonoras antigas para alterar os estados mentais dos nossos antepassados quando participavam em cerimónias religiosas.
Os pássaros podem estar usando o infra-som (que é gerado, neste caso, por pequenas vibrações na superfície da Terra provenientes das ondas profundas do oceano) como um farol . Quando os pássaros se perderam em Jersey Hill, a temperatura e o vento fizeram com que o sinal infra-sônico subisse para a atmosfera. Os pombos não conseguiam sentir isso no chão. Mas em 13 de agosto de 1969, as condições de temperatura e vento eram perfeitas. Assim, os pombos puderam ouvir o infra-som e encontrar o caminho de casa.
6 A origem única do único vulcão ativo da Austrália
A Austrália tem apenas uma área vulcânica ativa, que se estende por 500 quilômetros (300 milhas) de Melbourne ao Monte Gambier. Nos últimos quatro milhões de anos, ocorreram cerca de 400 eventos vulcânicos , com a última erupção há cerca de 5 mil anos. Os cientistas ficaram perplexos com o que causou estas erupções numa parte do mundo que de outra forma quase não tem atividade vulcânica.
Agora, os pesquisadores resolveram o mistério. A maioria dos vulcões da Terra ocorre nas bordas das placas tectônicas , que se movem constantemente pequenas distâncias (em centímetros por ano) no topo do manto terrestre . Mas na Austrália, as variações na espessura do continente fazem com que as correntes no manto abaixo atraiam calor para a superfície. Combinado com a deriva da Austrália para o norte de 7 centímetros (3 pol.) por ano, um ponto quente evoluiu na área , criando magma.
“Existem cerca de 50 outras regiões vulcânicas igualmente isoladas em todo o mundo, muitas das quais podemos agora explicar”, diz Rhodri Davies, da Universidade Nacional Australiana.
5 Os peixes que prosperam em um local de limpeza de superfundos
Da década de 1940 à década de 1970, as fábricas despejaram bifenilos policlorados (PCBs) como resíduos no porto de New Bedford, em Massachusetts. A Agência de Proteção Ambiental declarou o porto um local de limpeza do Superfund porque a quantidade de poluição por PCB era mais de quatro vezes o nível considerado seguro. Mas o porto também abriga um quebra-cabeça biológico que os pesquisadores podem ter finalmente resolvido.
No meio de tal poluição tóxica, os killifish do Atlântico prosperaram no porto de New Bedford. Um tipo de peixe-presa, o killifish permanece nas mesmas águas a algumas centenas de metros de seu local de nascimento por toda a vida.
Normalmente, quando um peixe digere PCB, alguns dos produtos químicos metabolizados tornam-se mais tóxicos para o peixe do que os PCB iniciais. Mas o killifish desligou essa via genética, impedindo a formação de toxinas metabolizadas. Eles adaptaram-se à poluição por PCB, mas alguns cientistas acreditam que esta mudança genética pode deixar o killifish mais suscetível aos efeitos nocivos de outros poluentes. Também é possível que estes peixes não consigam viver num ambiente saudável quando as águas forem limpas.
Killifish são presas de robalo, anchova e outros peixes que comemos. Portanto, embora os killifish pareçam ser imunes às toxinas PCB, eles podem transmitir esses poluentes pela cadeia alimentar até nós.
4 Como as ondas subaquáticas são produzidas
As ondas subaquáticas, também chamadas de ondas internas , ficam abaixo da superfície do oceano, escondidas da nossa visão. Eles elevam a água da superfície do oceano em centímetros, o que os torna difíceis de detectar, exceto por satélite. As maiores ondas internas surgem no Estreito de Luzon, entre Taiwan e as Filipinas. Eles podem atingir 170 metros (560 pés) e mover-se a apenas alguns centímetros por segundo através de grandes distâncias.
Os cientistas acreditam que devemos compreender como estas ondas são geradas porque podem ser um importante contribuinte para as alterações climáticas globais. As ondas internas misturam as águas superiores, menos salgadas e mais quentes do oceano, com as águas inferiores, mais salgadas e mais frias. Eles conduzem grandes volumes de sal, calor e nutrientes através do oceano. É a principal forma pela qual o calor é transferido da parte superior do oceano para as águas inferiores.
Há muito que os cientistas querem resolver o mistério de como são geradas as enormes ondas internas no Estreito de Luzon. São difíceis de ver no oceano, embora os instrumentos possam detectar a diferença de densidade entre uma onda interna e a água circundante. Mesmo assim, os cientistas decidiram realizar seus testes em um tanque de ondas de 15 metros (50 pés). As ondas internas foram geradas empurrando a água fria do fundo sobre duas cristas no fundo do mar simulado. Parece que estas enormes ondas internas são produzidas pelo espaçamento das cristas no Estreito de Luzon, e não por uma característica numa crista como uma montanha alta.
“É uma importante peça que faltava no quebra-cabeça da modelagem climática”, diz Thomas Peacock, do MIT. “Neste momento, os modelos climáticos globais não são capazes de capturar estes processos. Você obtém uma resposta diferente. . . se você não levar em conta essas ondas.”
3 Por que as zebras têm listras
Existem muitas teorias sobre por que as zebras têm listras. Alguns acham que as listras funcionam como camuflagem ou uma forma de confundir predadores. Outros acreditam que as listras ajudam as zebras a regular o calor corporal ou a escolher seus parceiros.
Cientistas da Universidade da Califórnia em Davis decidiram encontrar a resposta. Eles estudaram onde viviam as espécies (e subespécies) de zebras, cavalos e burros. Eles coletaram informações sobre cor, localização e tamanho das listras no corpo das zebras. Em seguida, eles mapearam a localização das moscas tsé-tsé e tabanídeos, como mutucas e moscas de veado. Algumas outras variáveis, algumas análises estatísticas e pronto. Eles tiveram sua resposta.
“Fiquei impressionado com nossos resultados”, disse o pesquisador Tim Caro. “Repetidamente, houve maiores listras em áreas do corpo nas partes do mundo onde havia mais incômodo causado pelas picadas de moscas.”
As zebras são mais vulneráveis a picadas de moscas porque seu cabelo é mais curto do que o de animais semelhantes, como os cavalos. Essas moscas sugadoras de sangue podem transmitir doenças mortais, por isso é importante que as zebras evitem esse risco.
Outros pesquisadores da Universidade da Suécia descobriram que as moscas evitam as listras de zebra porque têm a largura certa. Se fossem mais largas, as zebras não estariam protegidas. Nesse estudo, mais moscas foram atraídas por superfícies pretas, menos por superfícies brancas e menos por listras.
2 A extinção em massa de cerca de 90 por cento das espécies da Terra
Há cerca de 252 milhões de anos, cerca de 90% das espécies do nosso planeta foram exterminadas na extinção do final do Permiano, também conhecida como a “ Grande Morte ”, a pior extinção em massa da Terra. É um policial antigo, com suspeitos que vão desde asteróides a vulcões. Mas acontece que os assassinos não podem ser vistos sem um microscópio.
De acordo com pesquisadores do MIT, o culpado foi um micróbio unicelular chamado Methanosarcina , que come compostos de carbono e produz metano como resíduo. Este micróbio existe hoje em lixões, poços de petróleo e vísceras de vacas. No período Permiano, os cientistas acreditam que a Methanosarcina sofreu uma transferência genética de uma bactéria que permitiu à Methanosarcina processar o acetato . Quando isso acontecesse, o micróbio poderia consumir grandes pilhas de matéria orgânica contendo acetato que estavam no fundo do oceano.
A população microbiana explodiu, expelindo enormes quantidades de metano na atmosfera e acidificando o oceano . A maioria das plantas e animais em terra morreram, juntamente com peixes e mariscos no mar. Mas os micróbios precisariam de níquel para se multiplicarem tão descontroladamente. Com base na análise dos sedimentos, os investigadores acreditam que os vulcões siberianos expeliram grandes quantidades de níquel necessárias aos micróbios.
“Eu diria que a extinção do final do Permiano é o mais próximo que a vida animal já chegou de ser totalmente exterminada , e pode ter chegado bem perto”, diz o pesquisador Greg Fournier. “Muitos, se não a maioria, dos grupos de organismos sobreviventes mal sobreviveram, com apenas algumas espécies conseguindo sobreviver, muitas provavelmente por acaso.”
1 A origem dos oceanos da Terra
A água cobre cerca de 70% da superfície do nosso planeta. Inicialmente, os cientistas acreditavam que a Terra se formava seca, com uma superfície derretida criada pelos impactos de outros objetos vindos do espaço. Colisões com asteróides e cometas úmidos supostamente trouxeram água ao nosso planeta muito mais tarde. “Algumas pessoas argumentaram que quaisquer moléculas de água que estivessem presentes durante a formação dos planetas teriam evaporado ou sido expelidas para o espaço”, disse o geólogo Horst Marschall. “[Os cientistas pensavam que] a água superficial, tal como existe hoje no nosso planeta, deve ter surgido muito mais tarde – centenas de milhões de anos depois.”
Mas um novo estudo mostra que a Terra tinha água na sua superfície quando se formou, o suficiente para que a vida tivesse evoluído mais cedo do que se acreditava originalmente. O mesmo pode ser verdade para outros planetas do nosso sistema solar interior antes dos seus ambientes se tornarem hostis.
Para determinar quando a água chegou à Terra, os pesquisadores compararam dois conjuntos de meteoritos . O primeiro conjunto, condritos carbonáceos, são os meteoritos mais antigos já identificados. Eles surgiram quase ao mesmo tempo que o nosso Sol, antes de qualquer planeta se desenvolver. Acredita-se que o segundo conjunto de meteoritos tenha vindo de Vesta, um grande asteróide que se formou na mesma área da Terra cerca de 14 milhões de anos após o nascimento do nosso sistema solar.
Os dois tipos de meteoritos compartilham a mesma química e contêm muita água . Por essa razão, os investigadores acreditam que a Terra se formou com água na sua superfície a partir dos condritos carbonáceos há cerca de 4,6 mil milhões de anos.
