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Primeiros humanos passaram pela Era Glacial com técnica “avançada” para a época

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Pesquisadores de Viena (Áustria) e do Algarve (Portugal) realizaram grande descoberta, capaz de nos ajudar a entender como os primeiros seres humanos enfrentaram a fase mais fria da Era Glacial. No caso, eles acharam três lareiras misteriosas. A novidade foi publicada na Geoarcheology.

A descoberta é muito importante, pois, até hoje, não tínhamos nenhuma evidência bem preservada desse período mais extremo da Era Glacial, impedindo, assim, que pudéssemos entender nossa evolução durante o frio mega extremo.

Primeiros humanos e a Era Glacial

  • No estudo, os pesquisadores da Universidade de Viena (Áustria) e do Algarve (Portugal) utilizaram técnicas geoarqueológicas consideradas inovadoras para encontras as três lareiras, localizadas na Ucrânia;
  • Essas lareiras seriam do auge do inverno, conhecido como Último Máximo Glacial, ocorrido entre 26,5 mil e 19 mil anos atrás. No período, as temperaturas na atual Europa caíram e permaneceram entre −26,6 °C e −20 °C;
  • Por meio da tecnologia empregada, foi possível ter mais informações sobre o Homo sapiens. Contudo, a ausência de outras lareiras deixou os cientistas atônitos.
Fogo era alimentado, especialmente, por madeira de abetos (Imagem: Divulgação/Universidade de Viena)

Ao Interesting Engineering, William Murphree, principal autor do estudo e geoarqueólogo da Universidade do Algarve, questionou: “A maior parte das evidências foi destruída pelo congelamento e degelo alternados do solo, típicos de uma era glacial? Ou será que as pessoas não encontraram combustível suficiente durante o Último Máximo Glacial? Não usaram o fogo, mas recorreram a outras soluções tecnológicas?“

Já Philip R. Nigst, coautor do estudo e arqueólogo da Universidade de Viena, disse, em nota, que “o fogo não servia apenas para manter o calor; também era essencial para cozinhar, fazer ferramentas e para reuniões sociais”.

As lareiras encontradas deram luz ao período sombrio da Era Glacial, já que nossos antepassados precisavam de calor para seguirem vivos, mas poucas informações sobre como conseguiam viver naquela época estão disponíveis atualmente.

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Encontrando o fogo antigo

Os sinais da existência de fogo nas lareiras antigas só foram encontrados a partir de análises microestatigráficas, micromorfológicas e colorimétricas. As três lareiras são simples, planas e movidas a lenha, mas com tamanhos distintos.

Uma delas, maior e mais espessa que as demais, gerava temperaturas mais altas. Outra descoberta interessante é que o fogo atingiu 600 °C. Isso, segundo os pesquisadores, mostra como o Homo sapiens dominava esse elemento da natureza.

Nigst complementou: “As pessoas controlavam perfeitamente o fogo e sabiam como usá-lo de diferentes maneiras, dependendo da finalidade do fogo. Mas nossos resultados também mostram que esses caçadores-coletores usavam o mesmo local em diferentes épocas do ano durante suas migrações anuais.”

Ainda segundo as análises dos cientistas, a técnica adotada pelos humanos da época para alimentar o fogo era a partir de madeira, especialmente de abetos. Outras possibilidades abarcam a inclusão de ossos ou gordura, uma vez que nossos antepassados que viveram a Era Glacial queimavam ossos de animais até que ficassem crocantes no pico da temperatura.

Outra imagem em plano aberto das lareiras
Descobertas também atestam que nossos antepassados tinham bom domínio de temperatura (Imagem: Divulgação/Universidade de Viena)

Marjolein D. Bosch, uma das autoras e zooarqueóloga da Universidade de Viena, da Academia Austríaca de Ciências e do Museu de História Natural de Viena, explicou que, “atualmente, estamos investigando se eles foram usados ​​como combustível ou se foram queimados acidentalmente“.

Sendo assim, os cientistas podem ter dado importante passo rumo ao entendimento desse misterioso período para nossa própria história, bem como os Homo sapiens evoluíram sua tecnologia para escapar do frio extremo.

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Estado inédito “meio gelo, meio fogo” é descoberto em matéria exótica

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Uma pesquisa publicada na revista Physical Review Letters revelou um novo estado exótico da matéria dentro de outro já conhecido. A descoberta ocorreu em um composto magnético identificado em 2016, chamado de fase “meio fogo, meio gelo”, encontrado no material Sr₃CuIrO₆, que contém estrôncio, cobre, irídio e oxigênio. 

Agora, cientistas do Laboratório Nacional de Brookhaven (BNL), nos EUA, identificaram o estado oposto: a fase “meio gelo, meio fogo”, na qual os elétrons trocam seus padrões de comportamento.

O conceito-chave para entender essas fases é a frustração magnética, que descreve como as interações entre partículas vizinhas podem gerar estados instáveis. Pequenas alterações podem desencadear mudanças significativas, propagando-se como uma reação em cadeia. 

No estado “meio fogo, meio gelo”, os elétrons no cobre permanecem desordenados, como chamas agitadas, enquanto os do irídio se mantêm organizados, criando uma estrutura magnética estável.

A inversão desse estado parecia impossível, pois o modelo matemático usado para descrever essa transição não previa mudanças espontâneas de fase. No entanto, os pesquisadores descobriram que, sob certas condições de temperatura, o sistema se reorganiza. Esse efeito resulta na formação da fase “meio gelo, meio fogo”, em que os elétrons do cobre se ordenam e os do irídio passam a se comportar de forma caótica.

Diagrama mostra uma interpretação gráfica dos estados “meio gelo, meio fogo” e “meio fogo, meio gelo” (à esquerda). O gráfico à direita mostra a mudança de entropia magnética no plano do campo magnético (h) versus temperatura (T). O ponto preto na temperatura zero indica onde o estado meio fogo e meio gelo aparece. A linha tracejada indica onde o estado meio gelo e meio fogo se esconde. Crédito: Laboratório Nacional de Brookhaven

Diferença está na organização dos elétrons

A principal diferença entre esses estados está na organização dos elétrons nos dois elementos. No estado original, o cobre é caótico e o irídio é estável. No estado inverso, o papel de cada um se inverte. Essa descoberta é relevante porque a manipulação precisa dessas transições pode ser aplicada em tecnologia quântica, como na criação de qubits ajustáveis, fundamentais para a computação quântica.

Os materiais magnéticos exibem diversas configurações. Em imãs convencionais, os elétrons giram na mesma direção, criando um campo magnético forte. Já em materiais como Sr₃CuIrO₆, há duas populações de elétrons com comportamentos distintos, formando estados de magnetismo misto. A fase “meio fogo, meio gelo” pode ser induzida por um campo magnético externo, causando uma reorganização nos spins dos elétrons.

O problema era que essa fase, por si só, não sugeria aplicações práticas, pois as mudanças de estado não eram facilmente controláveis. Como os qubits dependem da manipulação dos spins dos elétrons, a existência de uma fase reversível poderia abrir novas possibilidades para o desenvolvimento de dispositivos quânticos. Essa reversibilidade era a peça que faltava para compreender o comportamento desse material.

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Matéria pode ter mudança de fase controlada

A descoberta da fase “meio gelo, meio fogo” preenche essa lacuna. Os pesquisadores observaram que, em uma faixa estreita de temperatura, ocorre uma transição espontânea entre os dois estados. Isso significa que é possível controlar rigorosamente as mudanças de fase, tornando o material mais útil para aplicações tecnológicas avançadas.

Embora o estudo represente um avanço significativo, ainda há muito a ser explorado. Os pesquisadores planejam investigar se esse fenômeno ocorre em outros sistemas, especialmente aqueles com spins quânticos e outras interações complexas.

Alexei Tsvelik (à esquerda) e Weiguo Yin (Kevin Coughlin), descobridores do novo estado da matéria. Crédito: Laboratório Nacional de Brookhaven

“Encontrar novos estados com propriedades físicas exóticas – e ser capaz de entender e controlar as transições entre esses estados – são problemas centrais nos campos da física da matéria condensada e da ciência dos materiais”, disse Weiguo Yin, físico do BNL, em um comunicado. “Resolver esses problemas pode levar a grandes avanços em tecnologias como computação quântica e spintrônica”.

Para Alexei Tsvelik, também do BNL e parceiro de Yin na pesquisa, as novas descobertas “podem abrir uma nova porta para entender e controlar fases e transições de fase em certos materiais”.

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