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Matemática ajuda brasileiro a descobrir possível novo planeta

Nem com espaçonave, nem com telescópio. Foi com a matemática que Patryk Sofia Lykawka, um pesquisador brasileiro que há mais de 20 anos vive no Japão, foi até os confins do Sistema Solar e descobriu um corpo celeste com grandes possibilidades de ser um novo planeta orbitando ao redor do Sol.

Patryk falou à Agência Brasil sobre a pesquisa que desenvolveu na Universidade Kindai, e abordou o fascínio que, desde cedo, sente pela astronomia. Citou, ainda, as expectativas que há para a confirmação da hipótese matematicamente levantada por meio do estudo desenvolvido com a ajuda de Takashi Ito, do Observatório Astronômico Nacional do Japão.

“Desde os primórdios da humanidade, todos temos curiosidades sobre os fenômenos que acontecem ao nosso redor. Isso nos leva a buscar respostas para questões fundamentais sobre a origem da vida; sobre quando, como e onde a Terra e nosso sistema se formaram. São várias questões interessantes dentro da astronomia que motivam não só profissionais, mas todo mundo. Todos queremos entender o que está acontecendo ao redor da natureza. No meu caso não é diferente”, disse o físico e matemático.

Livros e documentários sobre o tema ampliaram seus conhecimentos sobre astronomia. Aos poucos, ele começou a participar de seminários e, quando já estudante da Unisinos, no Rio Grande do Sul, surgiu a oportunidade de estudar no Japão.

“Fui contemplado com uma bolsa de estudo do governo japonês em 2001. Vim para cá e acabei fazendo aqui toda a minha pós-graduação [mestrado, doutorado e pós-doutorado] em ciências da Terra e ciências planetárias. Resumindo, fui agarrando todas as oportunidades que surgiram”, disse o pesquisador brasileiro.

Segundo ele, a adaptação à realidade japonesa foi relativamente fácil. “Quando cheguei aqui, em 2001, a universidade me proporcionou um curso intensivo de japonês e, também, prestou apoio para me adaptar à nova vida. Não houve dificuldades. Hoje, com mais de 22 anos de Japão, não tenho nenhum problema. Estou plenamente adaptado e com fluência no idioma”, disse.

Ele acrescenta que sua rotina provavelmente não difere da de um acadêmico no Brasil. “Eu leciono, faço pesquisas, participo de atividades acadêmicas. Nada muito diferente em relação à rotina de um professor universitário no Brasil”, afirmou.

Pesquisas

Patryk é o pesquisador principal do estudo que levantou a hipótese de haver um nono planeta no Sistema Solar. Após a reclassificação de Plutão – que deixou de ser planeta e passou a ser planeta anão – o Sistema Solar contabiliza apenas oito planetas: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

Além dos oito planetas, há também outros objetos, tais como asteroides, cometas, meteoroides e luas de planetas. “Entre as órbitas de Marte e Júpiter, existe um cinturão de asteroides, onde se concentra a maioria dos asteroides. E, além da órbita de Netuno, há outro cinturão – o Cinturão de Kuiper. Nessa região, há muitos objetos que são chamados de transnetunianos [TNOs, sigla em inglês]. Um deles é Plutão”, explicou o astrônomo brasileiro.

Para se ter uma ideia de distâncias deste “ainda hipotético planeta”, no âmbito do Sistema Solar é necessário entender que a medição adotada pelos cientistas é a de Unidade Astronômica (UA). Cada unidade corresponde à distância média entre o Sol e a Terra, cerca de 150 milhões de quilômetros.

“Por exemplo, a distância do Sol até Júpiter é de mais ou menos cinco unidades astronômicas; até Netuno, cerca de 30 unidades astronômicas; e até Plutão, 40 unidades astronômicas. No estudo, analisei algumas populações de objetos transnetunianos localizados a uma distância superior a 50 unidades astronômicas em uma região que chamo de Cinturão de Kuiper Distante”, explicou o pesquisador.

Órbita

Essa região apresenta uma grande quantidade de objetos transnetunianos com órbitas muito distantes em relação a Netuno. Alguns deles com inclinações orbitais muito altas, além de 45 graus.

“Tendo por base várias simulações que incluíam um planeta hipotético com massas semelhantes à da Terra, eu obtive resultados que poderiam explicar as propriedades orbitais desses objetos. Isso sugere que o planeta hipotético desempenha papel importante na formação do Sistema Solar para além da órbita de Netuno. A massa dele deve ser de uma vez e meia a três vezes a massa da Terra”, acrescentou.

Segundo o pesquisador, ainda não é possível definir um valor fixo para essa massa, nem para a órbita. “O estudo, no entanto, prevê que a órbita seria alongada. Ou seja, a distância varia bastante, ao orbitar o sol”, observou.

Patrik revelou que foram investigados alguns tipos de órbitas para o planeta hipotético, e que os melhores resultados favoreceram dois tipos: entre 200 e 500 unidades astronômicas (UAs); e entre 200 e 800 UAs.

“São órbitas realmente muito distantes, de quase sete vezes a distância entre o Sol e Netuno, podendo chegar, em seu ponto máximo a 800 unidades, ou 20 vezes essa distância. Com isso, o tempo total para o planeta dar uma volta ao redor do Sol pode variar entre 6,5 mil e 11 mil anos”, acrescentou.

Uma outra previsão é de que essa órbita seria inclinada em cerca de 30 graus na comparação com o plano da órbita da Terra. “Nesse sentido, a órbita prevista seria bem diferente. Além de muito mais distante, seria mais alongada e mais inclinada”, avaliou.

Telescópios

O planeta hipotético estaria numa órbita tão distante que, mesmo possuindo uma massa parecida com a da Terra, só poderia ser observado usando telescópios de grande porte, devido a seu fraquíssimo brilho e, também, ao movimento aparentemente muito lento, quando olhado a partir da Terra.

“Infelizmente, ainda não é possível prever a região do céu noturno onde o planeta poderá ser descoberto por telescópios. Para isso, seria necessário varrer grandes regiões celestes”, enfatizou.

A seguir, ele explicou que o telescópio espacial James Webb não é do tipo adequado para fazer esse tipo de observação porque só consegue focar regiões muito específicas e pequenas do céu.

A expectativa é de que a confirmação da existência do novo planeta seja feita futuramente pelo Observatório Vera Rubin, que está sendo construído no Chile e contará com a maior câmera digital do mundo.

“Ele deve começar a operar a partir do ano que vem. Este sim, vai varrer grandes regiões do céu em período relativamente curto”, observou o astrônomo brasileiro.

Outras descobertas

Segundo Patryk, é possível que existam ainda outros planetas a serem descobertos no Sistema Solar, “desde que eles tenham órbitas distantes o suficiente para escapar da detecção, ou sejam pequenos demais para serem observados”.

As simulações preveem a existência de vários outros objetos na região do Cinturão de Kuiper Distante, com órbitas bastante peculiares. “Essa é uma outra previsão que pode motivar novas pesquisas e observações. Isso vai nos dar muito mais ideias sobre como nosso sistema e a Terra se formaram”.

Para o pesquisador, a dificuldade de descobrir novos planetas no Sistema Solar está relacionada a fatores fundamentais, como órbitas muito extensas e a distância desses objetos, o que os torna menos brilhantes. Outro dado que também dificulta a detecção é a inclinação orbital, em especial quando há peculiaridades, como é o caso do planeta ainda hipotético.

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Patryk Sofia Lykawka, pesquisador brasileiro que vive no Japão, descobriu corpo celeste com possibilidades de ser um novo planeta orbitando ao redor do Sol. Foto – Patryk Lykawka

Próximos passos

Patrik falou sobre os novos desafios que surgirão após a publicação de seu estudo na revista científica Astronomical Journal.

“Pretendo, a partir de agora, fazer novas simulações no computador para aprimorar a pesquisa e refinar os resultados dela, e para tentar prever com mais exatidão a massa e a órbita do planeta”, disse. “É também importante investigar como esse planeta adquiriu uma órbita assim, distante, alongada e inclinada”, acrescentou.

Mensagem

Ciente de que será uma referência para as próximas gerações de astrônomos brasileiros, Patrik deixa uma mensagem aos futuros cientistas. “A astronomia é uma ciência muito fascinante, que faz parte da história da humanidade, desde seus primórdios. Ela tem muitas ramificações e várias áreas. Há um monte de assuntos interessantes e vários mistérios a serem resolvidos”, destacou.

“Uma coisa importante é sempre buscar conhecimento, principalmente em relação ao assunto que a pessoa tem interesse maior. Mantenha a curiosidade natural que a gente tem como seres humanos, e realize atividades que promovam esse conhecimento. As oportunidades para a realização de sonhos devem ser buscadas desde cedo, quando ainda estudante dos ensinos fundamental, médio e, claro, na universidade. Até porque nem tudo vai cair do céu”, finalizou.

Empregos ligados à matemática são mais resilientes em épocas de crise

Pesquisa divulgada nesta segunda-feira (19) pelo Itaú Social revela que a qualidade dos empregos ligados à matemática é muito maior em termos de resiliência às situações de crise do que a de outras ocupações não vinculadas a essa disciplina, porque são cargos que demandam mais especialização. Durante a pandemia da covid-19, os trabalhos intensivos em matemática tiveram queda de 6,8%, enquanto as demais ocupações mostraram retração de 13,1%.

“A gente vê o quanto o emprego reage e a proporção de empregos se mantém estável, mesmo em momentos de crise: o grau de formalidade desses empregos e o nível salarial são mais altos do que a média dos empregos brasileiros, mesmo quando considerados entre as pessoas que têm ensino superior completo”, disse à Agência Brasil a gerente de Avaliação e Prospecção do Itaú Social, Fernanda Seidel.

“Ou seja, se a gente pega um trabalho intensivo em matemática, [de autor] com ensino superior completo, e compara com um trabalho não intensivo em matemática, embora feito [por alguém com ensino superior completo], na média, o salário daquele trabalho é o dobro.” Embora os trabalhos vinculados à matemática sejam bons e tenham renda maior, eles reproduzem as desigualdades observadas na aprendizagem da matemática desde o ensino básico, em especial entre meninas e pessoas negras, englobando pretos e pardos, que apresentam desempenho bem mais baixo que os brancos do sexo masculino, explicou Fernanda.

Outra conclusão importante do estudo é que, diferentemente do que ocorre em outros países, o Brasil emprega um número baixo de pessoas ligadas às profissões vinculadas à matemática, que são mais resilientes e geram mais renda. Por isso, destaca a pesquisa, o país precisa acompanhar melhor esse quadro e se preocupar mais no sentido de política pública de desenvolvimento.

Desigualdade

O estudo mostra predominância de trabalhadores formais entre as ocupações ligadas à matemática, que correspondem a 84% do total, contra a média da economia brasileira, que registra cerca de 67% de trabalhadores neste mercado formal, embora tais profissões tenham participação maior de pessoas brancas (66%) e de homens (69%) do que a média das demais atividades no país. Sessenta e dois por cento de tais trabalhadores têm ensino superior completo.

Segundo Fernanda, isso está refletindo muito a desigualdade de aprendizagem da educação básica em que meninas e pessoas negras têm desempenho mais baixo em matemática, embora o número de trabalhadores negros em profissões ligadas à disciplina tenha aumentado de 33% para 36%, entre 2012 e 2023, e a participação das mulheres tenha evoluído de 28% para 31% no mesmo período. “Ou seja, que oportunidades de aprendizagem na educação básica elas estão tendo, que perspectivas, que sonhos podem fazer que elas se enxerguem também como pessoas capazes de trabalhar e de gostar de matemática desde crianças?”, questionou Fernanda.

Provocação

O estudo Contribuição da Matemática para a economia brasileira foi feito pelo Itaú Social a partir de uma provocação do Instituto de Matemática Pura e Aplicada (Impa), que acompanha levantamentos semelhantes em vários países, e seguiu metodologia adotada em pesquisas pelo Centro Nacional de Pesquisa Científica da França (CNRS), adaptada às características do mercado brasileiro.

“Alguns países europeus têm a preocupação de acompanhar e aumentar o número de empregos da matemática, entendendo como isso é estratégico para o desenvolvimento do país, porque são carreiras do desenvolvimento científico e que têm todos esses atributos salariais e de resiliência”, apontou Fernanda Seidel. Os resultados evidenciaram que, no Brasil, tanto o percentual de empregos relacionados à matemática, como o que eles correspondem em termos do Produto Interno Bruto (PIB, que é a soma dos bens e serviços produzidos no país) são mais baixos do que nos países europeus que fazem políticas públicas muito focalizadas na aprendizagem e nas profissões relacionadas à matemática.

No mercado de trabalho do Brasil, há menor participação dos empregos da matemática (7,4%) do que nos países europeus estudados, cuja média é de 10%. Do mesmo modo, é menor a contribuição média anual dos rendimentos desses trabalhadores como percentual do PIB, que foi de 4,6%, no período de 2012 a 2022, do que no PIB francês (18%).

Lacuna

O objetivo da pesquisa era apurar a importância da matemática para a economia brasileira, entendendo o gap, ou lacuna, existente no país em relação a nações europeias fator de preocupação.

As ocupações ligadas à matemática oferecem salários 119% superiores à média dos demais trabalhadores. No terceiro trimestre do ano passado, por exemplo, a média salarial deles foi R$ 3.520, o que significa mais que o dobro da média das demais categorias (R$ 1.607) no período.

Embora a proporção dos trabalhadores ligados à matemática tenha se mantido entre 7% e 8% no total de pessoas empregadas de 2012 a 2022, o crescimento desses profissionais no período de dez anos foi superior ao do mercado de trabalho total, com taxa média anual de 1,98%, em comparação ao percentual dos ocupados em geral (0,99%).

Os dados sobre a idade média dos trabalhadores vinculados à matemática revelam que oscilou entre 36,9 e 38,6, com leve tendência de aumento ao longo dos anos. Como a idade média do trabalhador brasileiro era de 39,3 anos no primeiro trimestre de 2023, percebe-se que os profissionais envolvidos em atividades matemáticas são um pouco mais jovens que a média nacional. Segundo o estudo, o grupo de profissionais com habilidades matemáticas por faixa etária cresceu, particularmente entre os trabalhadores de 22 a 46 anos, no período de 2016 a 2023. No primeiro trimestre do ano passado, 80% das pessoas que trabalhavam em áreas ligadas à matemática tinham menos de 48 anos.

A pesquisa mostra ainda que a maioria dos trabalhadores relacionados à matemática se concentra nas regiões Sudeste e Sul, com os estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Rio Grande do Sul e Paraná abrigando mais da metade desses profissionais.

Benefícios

O estudo pretende mostrar como o Brasil poderia se beneficiar economicamente de um maior aprendizado em matemática e, em consequência, das profissões com curso superior que demandam competências dessa área. De acordo com a superintendente do Itaú Social, Patricia Mota Guedes, os dados apurados evidenciam a importância do investimento em educação matemática de qualidade. Para Patrícia, o estudo indica as potencialidades oferecidas pela disciplina, ensinada desde a educação básica, e sua influência no futuro dos jovens. “O levantamento traz dados concretos para sensibilizar cada vez mais o poder público, setor produtivo e sociedade de forma ampla sobre a relevância da matemática para o desenvolvimento de um país.”

O estudo usou dados da Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios Contínua para avaliar o número de trabalhadores e suas remunerações associadas às atividades relacionadas à matemática. O cálculo da contribuição para o PIB foi considerado a partir da soma de todos os rendimentos do trabalho no país provenientes de ocupações que demandam maior intensidade de capacidades matemáticas.

No Brasil, as ocupações da matemática estão mais concentradas nas áreas de serviços administrativos e de tecnologia da informação do que em áreas mais tradicionalmente ligadas à inovação e desenvolvimento tecnológico, como engenharia e pesquisa, como ocorre nos países europeus.

Estratégia

O diretor-geral do Impa, Marcelo Viana, considera que o impacto da matemática na economia de cada país é uma excelente medida do seu grau de desenvolvimento e que o Brasil ainda tem uma estrada significativa a percorrer para se equiparar às economias mais avançadas. Para Viana, isso poderá acontecer por meio de investimentos estratégicos em educação, aproveitando o potencial da matemática para gerar riqueza e desenvolvimento no país.

IMPA abre inscrições para 19ª Olimpíada Brasileira de Matemática

O Instituto de Matemática Pura e Aplicada (Impa) abriu nesta segunda-feira (5) as inscrições para a décima nona edição da Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas (Obmep), maior competição científica do país, que envolve estudantes do 6º ano do ensino fundamental ao 3º ano do ensino médio.

Podem participar instituições públicas municipais, estaduais, federais e privadas. As inscrições serão feitas pelas escolas somente na página da Obmep, até o dia 15 de março. O regulamento pode ser acessado aqui.

A competição vai distribuir 8.450 medalhas nacionais, sendo 650 de ouro, 1.950 de prata e 5.850 de bronze, além de 51 mil certificados de menção honrosa. Os alunos premiados nacionalmente são convidados a participar do Programa de Iniciação Científica Jr. (PIC) como incentivo e promoção do desenvolvimento acadêmico.

A iniciativa oferece uma bolsa de R$ 300 aos participantes de escolas públicas que integram o programa. Serão premiados também alunos com melhor desempenho estadual. A previsão é de distribuição de cerca de 20,5 mil medalhas estaduais. Por meio de sua assessoria de imprensa, o instituto destacou que a premiação estadual não permite acesso ao PIC.

Novos cientistas

O diretor-geral do Impa, Marcelo Viana, disse que hoje, cada vez mais, “vemos os resultados em olimpíadas de conhecimento serem utilizados como parâmetro de desempenho acadêmico, por exemplo nas admissões em cursos de graduação, como o IMPA Tech. É mais uma vitória do espírito que presidiu à criação da Obmep pelo Impa quase duas décadas atrás”.

A 19ª Obmep vai homenagear os 100 anos dos cientistas Johanna Döbereiner e César Lattes, cujas descobertas mostram o nível elevado de produção científica no Brasil. O coordenador-geral da Obmep e pesquisador do IMPA, Claudio Landim, acredita que essas histórias podem acabar despertando vocações para a pesquisa no país.

Fases

A olimpíada ocorre em duas fases. A primeira é composta de uma prova objetiva de 20 questões e, a segunda, de uma prova discursiva de seis questões.

A 1ª fase da Obmep será realizada em 4 de junho. A divulgação dos aprovados para a segunda etapa será feita em 2 de agosto. Os classificados na primeira etapa realizarão a prova da 2ª fase em 19 de outubro. As provas são preparadas de acordo com o grau de escolaridade do aluno: Nível 1 (6º e 7º anos), Nível 2 (8º e 9º anos) e Nível 3 (Ensino Médio). Os nomes dos premiados serão conhecidos no dia 20 de dezembro.

Criada pelo IMPA em 2005, a Obmep é realizada com apoio da Sociedade Brasileira de Matemática (SBM) e promovida com recursos do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e do Ministério da Educação (MEC).

Olimpíada de Matemática divulga resultado; veja lista de premiados

A 18ª Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas (Obmep) divulgou nesta quarta-feira (20) o resultado da 18º edição. Os estudantes premiados vão receber um total de 8,4 mil medalhas, sendo 650 ouros, 1.950 pratas e 5.850 bronzes, além de 51 mil menções honrosas. A informação foi divulgada pelo Instituto de Matemática Pura e Aplicada (Impa), promotor da competição. A lista de premiados pode ser consultada aqui.

A olimpíada premia separadamente escolas públicas e particulares e, este ano, dobrou o número de premiações das instituições privadas. Para o diretor-geral do Impa, Marcelo Viana, este ano, o sabor da olimpíada é ainda mais especial. “Além da premiação nacional, criamos também as premiações estaduais. São muito mais medalhas em todo o Brasil”. Serão distribuídas cerca de 20,5 mil medalhas estaduais.

Serão agraciados ainda professores, escolas e secretarias municipais de Educação que se destacaram pelo desempenho dos alunos. As cerimônias de premiação da 18ª Obmep estão previstas para o próximo ano, em data e local ainda a serem definidos. Este ano, a olimpíada reuniu mais de 18,3 milhões de alunos dos ensinos fundamental e médio. Trata-se da maior competição científica do país. Foram alcançados 99,78% dos municípios brasileiros e mais de 55 mil escolas participaram do certame.

Abrindo portas

O estudante Kevin Neves Ramos Badaro, 14 anos, do ensino fundamental da Escola Municipal Mariano Ferreira de Nazareth, localizada em Domingos Martins (ES), tem duas participações na Obmep, sendo uma no ano passado, com medalha de bronze, e a outra da edição de 2023, em que faturou o ouro. “Quando vi que tinha ganhado medalha de ouro, fiquei muito feliz mesmo”. Kevin contou que pretende continuar participando da olimpíada e que buscará sempre dar o seu melhor, “porque virão outras medalhas de ouro ainda”. Ele não tem certeza se vai cursar matemática no ensino superior. “Eu sou muito bom em matemática, mas a área da computação e da informática é muito boa hoje em dia. Estou pensando nisso, mas ainda não tenho certeza.”

Os medalhistas nacionais são convidados a participar do Programa de Iniciação Científica Jr. (PIC) com aulas avançadas para seu desenvolvimento acadêmico. Os participantes de escolas públicas recebem R$ 300 para integrar o programa. A bolsa é concedida pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) teve o valor reajustado em 200% este ano.

Impa Tech

A novidade deste ano é que medalhistas do nível 3 (ensino médio) na Obmep e em outras quatro olimpíadas de conhecimento poderão concorrer a uma vaga no Impa Tech, primeiro curso de graduação do instituto. As inscrições para o bacharelado em matemática da tecnologia e inovação estão abertas até 28 deste mês neste endereço eletrônico. O curso será uma qualificação de excelência para os estudantes entrarem de forma efetiva no mercado de tecnologia e inovação. O processo seletivo destina 20% das vagas para alunos com ótimo desempenho na prova de matemática do Exame Nacional do Ensino Médio (Enem). O edital pode ser acessado aqui.

O coordenador-geral da Obmep, Claudio Landim, destacou que conquistar uma medalha na Obmep pode abrir as portas de uma universidade para os estudantes premiados. “Algumas das melhores universidades brasileiras têm admitido alunos baseados exclusivamente no seu desempenho em olimpíadas, como é o caso da recém-criada graduação do Impa, o Impa Tech.” 

Marcelo Viana informou que o Impa Tech será iniciado em 2024. A graduação do instituto reserva 80% de suas vagas para medalhistas das olimpíadas. “Quem ganhou medalha do nível 3 [ensino médio] já pode solicitar o seu certificado para se candidatar ao Impa Tech”, indicou.

Olimpíada

Criada pelo Impa em 2005 e realizada com apoio da Sociedade Brasileira de Matemática (SBM), a Obmep é promovida com recursos dos ministérios da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e da Educação (MEC). Destinada a estudantes do 6º ano do fundamental ao 3º ano do ensino médio, a competição contribui para estimular o estudo da matemática e identificar jovens talentos da disciplina.

Outro objetivo é contribuir para a melhoria da qualidade da educação básica, permitindo que um maior número de alunos brasileiros tenha acesso a material didático de qualidade.