1467: O campo magnético da Terra deslocou-se inesperadamente (e não se sabe porquê)

NASA Goddard / Flickr
Conceito de artista do Campo Magnético da Terra

O pólo norte magnético terrestre está a deslocar-se, devido a movimentações do ferro líquido no núcleo do planeta, obrigando a antecipar a revisão do modelo que descreve o campo magnético e suporta sistemas de navegação.

Por causa da deslocação do pólo norte magnético, a nova actualização do Modelo Magnético Mundial vai ser feita na terça-feira, um ano antes do previsto, de acordo com um artigo deste mês na revista científica Nature.

A versão em vigor do Modelo Magnético Mundial é datada de 2015 e era para durar até 2020. Mas o campo magnético, que protege a Terra dos ventos solares e radiações cósmicas e cujos pólos se situam próximo dos pólos geográficos do planeta, está a mudar muito rapidamente e os cientistas têm de antecipar uma revisão do modelo.

Em 2018, especialistas em geomagnetismo aperceberam-se que a margem de erro do modelo estava perto de ultrapassar o limite do aceitável para os erros de navegação.

Dois anos antes, e depois de o Modelo Magnético Mundial ter sido actualizado, parte do campo magnético, mais a sul, desviou-se temporariamente para o norte da América do Sul e o leste do Oceano Pacífico. As oscilações no pólo magnético norte agravaram os problemas. As primeiras medições, em 1831, situavam-no no Árctico Canadiano. Em 2001, entrou no Oceano Árctico.

“A localização do pólo norte magnético parece ser regulada por duas grandes zonas do campo magnético, uma sob o Canadá e outra sob a Sibéria. A área da Sibéria está a ganhar a competição”, sustentou o investigador Phil Livermore, da universidade britânica de Leeds.

Geólogos acreditam que a Terra tem um campo magnético porque o núcleo é formado por um centro de ferro sólido cercado por metal líquido em rápida rotação. Isso cria um “dínamo” que comanda o campo magnético.

Os cientistas suspeitam há muito tempo que, como o núcleo fundido está em constante movimento, mudanças em seu magnetismo podem estar afectando a localização na superfície do norte magnético.

A nova actualização do Modelo Magnético Mundial terá em conta dados dos últimos três anos e será mantida até nova revisão, em 2020.

ZAP // Lusa

Por ZAP
11 Janeiro, 2019

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1466: Cidadãos cientistas descobrem novo mundo com o telescópio Kepler

O recém-descoberto planeta K2-288Bb, aqui ilustrado, é ligeiramente mais pequeno que Neptuno. Localizado a mais ou menos 226 anos-luz de distância, orbita o membro mais pequeno e ténue de um par de estrelas frias do tipo-M a cada 31,3 dias.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Francis Reddy

Usando dados do telescópio espacial Kepler da NASA, cidadãos cientistas descobriram um planeta com aproximadamente o dobro do tamanho da Terra localizado dentro da zona habitável da sua estrela, a gama de distâncias orbitais onde a água líquida pode existir à superfície do planeta. O novo mundo, conhecido como K2-288Bb, pode ser rochoso ou pode ser um planeta rico em gás semelhante a Neptuno. O seu tamanho é raro entre os exoplanetas – planetas para lá do nosso Sistema Solar.

“É uma descoberta muito emocionante devido à forma como foi encontrado, devido à sua órbita amena e porque planetas deste tamanho parecem ser relativamente invulgares,” disse Adina Feinstein, estudante da Universidade de Chicago que discutiu a descoberta na passada segunda-feira, dia 7 de Janeiro, na 233.ª reunião da Sociedade Astronómica em Seattle, EUA. Ela é também a autora principal de um artigo que descreve o novo planeta, aceite para publicação na revista The Astronomical Journal.

Localizado a 226 anos-luz de distância na direcção da constelação de Touro, o planeta encontra-se num sistema estelar conhecido como K2-288, que contém um par de estrelas ténue e frias do tipo-M separadas por aproximadamente 8,2 mil milhões de quilómetros – cerca de seis vezes a distância entre Saturno e o Sol. A estrela mais brilhante tem mais ou menos metade da massa e do tamanho do Sol, enquanto a sua companheira tem aproximadamente um-terço da massa e tamanho do Sol. O novo planeta, K2-288Bb, orbita a estrela mais pequena e fraca a cada 31,3 dias.

Em 2017, Feinstein e Makennah Bristow, estudante da Universidade da Carolina do Norte em Asheville, trabalhavam como estagiárias com Joshua Schlieder, astrofísico do Centro Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. Vasculhavam os dados do Kepler em busca de evidências de trânsitos, diminuições regulares no brilho estelar provocado pela passagem de um planeta em órbita, a partir da nossa perspectiva.

Ao examinarem dados da quarta campanha de observações da missão K2 do Kepler, a equipa notou dois prováveis trânsitos planetários no sistema. Mas os cientistas precisam de um terceiro trânsito antes de reivindicar a descoberta de um candidato a planeta, e não havia um terceiro sinal nas observações que reviram.

No entanto, a equipa não estava realmente a analisar todos os dados.

No modo K2 do Kepler, que funcionou de 2014 a 2018, o telescópio reposicionava-se para apontar para uma nova zona do céu no início de cada campanha de observação de três meses. Os astrónomos estavam inicialmente preocupados que esse reposicionamento provocasse erros sistemáticos nas medições.

“A reorientação do Kepler, relativa ao Sol, provocava mudanças minúsculas na forma do telescópio e na temperatura dos componentes electrónicos, o que inevitavelmente afectava as medições sensíveis do Kepler nos primeiros dias de cada campanha,” explicou o coautor Geert Barentsen, astrofísico do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia, e director do gabinete de observadores convidados para as missões Kepler e K2.

Para lidar com isto, versões anteriores do software usado para preparar os dados para a análise de localização exoplanetária simplesmente ignoravam os primeiros dias de observação – e é aí que o terceiro trânsito estava escondido.

À medida que os cientistas aprenderam a corrigir estes erros sistemáticos, esta etapa de remoção foi eliminada – mas os primeiros dados da missão K2 que Barstow estudou foram cortados.

“Nós eventualmente corremos todos os dados das campanhas iniciais através do software modificado e, em seguida, repetimos a pesquisa exoplanetária para obter uma lista de candidatos, mas esses candidatos nunca foram totalmente investigados visualmente,” explicou Schlieder, coautor do artigo. “A inspecção, ou veto, dos trânsitos com o olho humano é crucial porque o ruído e outros eventos astrofísicos podem imitar os trânsitos.”

Em vez disso, os dados reprocessados foram lançados directamente no Exoplanet Explorers, um projecto em que o público pesquisa as observações da missão K2 do Kepler para localizar novos planetas em trânsito. Em maio de 2017, voluntários notaram o terceiro trânsito e começaram uma discussão animada sobre o que era então considerado um candidato com o tamanho da Terra no sistema, o que captou a atenção de Feinstein e colegas.

“E foi assim que não o vimos – foram precisos os olhos atentos de cidadãos cientistas para fazer esta descoberta extremamente valiosa e para nos apontar para ela,” comenta Feinstein.

A equipa começou observações de acompanhamento usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, o telescópio Keck II do Observatório W. M. Keck e o ITF (Infrared Telescope Facility) da NASA (estes últimos dois no Hawaii), e também examinou dados da missão Gaia da ESA.

Com um tamanho estimado em aproximadamente 1,9 vezes o tamanho da Terra, K2-288Bb tem metade do tamanho de Neptuno. Isto coloca o planeta dentro de uma categoria recentemente descoberta chamada divisão de Fulton, ou divisão de raio. Entre os planetas que orbitam perto das suas estrelas, há uma escassez curiosa de mundos com tamanhos entre 1,5 e 2 vezes o da Terra. Isto é provavelmente o resultado da intensa luz estelar que quebra as moléculas atmosféricas e elimina as atmosferas de alguns planetas ao longo do tempo, deixando para trás duas populações. Dado que o raio de K2-288Bb o coloca nessa lacuna, poderá fornecer um estudo de caso da evolução planetária para esta gama de tamanhos.

No dia 30 de Outubro de 2018, o Kepler ficou sem combustível e terminou a sua missão depois de nove anos, durante a qual descobriu 2600 planetas confirmados em torno de outras estrelas – a maior parte dos agora conhecidos – juntamente com milhares de candidatos adicionais que os astrónomos estão a tentar confirmar. E enquanto o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA é o mais novo caçador exoplanetário, este novo achado mostra que mais descobertas aguardam os cientistas nos dados do Kepler.

Astronomia On-line
11 de Janeiro de 2019

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1465: NASA descobre um pequeno “sub-Neptuno” três vezes maior que a Terra

Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA

A missão TESS da NASA descobriu um terceiro pequeno planeta fora do Sistema Solar, anunciaram cientistas esta semana na reunião anual da American Astronomical Society em Seattle.

O novo planeta, denominado HD 21749b, orbita uma estrela anã próxima a cerca de 53 anos-luz de distância, na constelação Reticulum. Parece ter o mais longo período orbital dos três planetas até agora identificados pela TESS.

HD 21749b viaja em torno da sua estrela em relativamente 36 dias, comparado aos outros dois planetas – Pi Mensae b, uma “super-terra” com uma órbita de 6,3 dias, e LHS 3844b, um mundo rochoso que gira em torno da sua estrela em apenas 11 horas. Todos os três planetas foram descobertos nos primeiros três meses de observações da TESS.

A temperatura da superfície do novo planeta é provavelmente cerca de 148ºC – relativamente fria, dada a proximidade da sua estrela, que é quase tão brilhante como o nosso Sol.

“É o planeta mais frio que conhecemos em redor de uma estrela tão brilhante”, diz Diana Dragomir, do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT, que liderou a nova descoberta. “Sabemos muito sobre atmosferas de planetas quentes, mas como é muito difícil encontrar pequenos planetas que orbitam mais longe das suas estrelas e, portanto, são mais frios, não conseguimos aprender muito sobre planetas menores e mais frios”.

O planeta tem cerca de três vezes o tamanho da Terra, o que o coloca na categoria de um “sub-Neptuno”. Surpreendentemente, é também 23 vezes mais massiva que a Terra. Mas é improvável que o planeta seja rochoso e, portanto, habitável. É mais provável que seja feito de gás, de um tipo mais denso do que as atmosferas de Neptuno e Úrano.

“Achamos que este planeta não seria tão gasoso como Neptuno ou Úrano, que são principalmente de hidrogénio muito inchado”, diz Dragomir. “O planeta provavelmente tem uma densidade de água ou uma atmosfera espessa.

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ZAP

Os investigadores também detectaram evidências de um segundo planeta, embora ainda não confirmado, no mesmo sistema planetário, com uma órbita mais curta de 7,8 dias. Se for confirmado como um planeta, pode ser o primeiro planeta do tamanho da Terra descoberto pela TESS.

Desde o seu lançamento em Abril de 2018, a TESS, uma missão liderada pelo MIT, está a monitorizar o céu, sector por sector.

Ao longo de sua missão de dois anos, a TESS estudará quase todo o céu. O satélite passará o primeiro ano a inspeccionar o céu no hemisfério Sul, passando depois para o céu do hemisfério Norte.

A equipa científica comprometeu-se a fornecer informações sobre 50 pequenos planetas com menos de quatro vezes o tamanho da Terra à comunidade astronómica, para continuar o acompanhamento, seja com telescópios terrestres ou o futuro Telescópio Espacial James Webb.

“Nós confirmamos três planetas até agora, e há muitos mais que estão apenas a esperar que o telescópio e as pessoas tenham tempo para confirmar”, diz Dragomir. “Está a ir muito bem e a TESS já está a ajudar a aprender sobre a diversidade destes pequenos planetas”.

MC, ZAP //

Por MC
11 Janeiro, 2019

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1464: Somos feitos de estrelas, e o cadáver de uma delas revela pistas sobre a nossa origem

NASA / ESA

Cientistas norte-americanos descobriram novas evidências sobre a criação da poeira estelar, através da observação de uma nebulosa misteriosa localizada a 15 mil anos-luz da Terra, que permitem contestar a teoria de que este material apenas seria formado na ocorrência de potentes explosões nucleares.

No início dos anos 80, o astrónomo Carl Sagan disse, durante um dos episódios da série Cosmos, que o ser humano é um “meio para o Universo se conhecer a si próprio, feito de matéria estelar”. No entanto, a formação do pó das estrelas tem sido um mistério ao longo do tempo. A investigação recentemente divulgada pode ajudar a entender melhor a sua (e a nossa) criação.

“Quando as estrelas morrem, estas projectam para o Universo ao seu redor elementos que formam novas estrelas, planetas, asteróides e cometas. Quase tudo o que compõe a Terra, até mesmo a própria vida, é composto por elementos de estrelas anteriores, como o silício, o carbono, o nitrogénio e o oxigénio”, lê-se num artigo divulgado pela Universidade do Arizona (Estados Unidos), em Dezembro de 2018.

Mas essa não é toda a história. Segundo os responsáveis pelo estudo, publicado na Nature perto da mesma data, “os meteoritos contêm vestígios de um tipo de poeira estelar que, até agora, acreditava-se que se formasse apenas em eventos excecionalmente violentos e explosivos de morte estelar, conhecidos como nova e supernova“.

Contudo, na opinião da equipa, esses fenómenos são muito raros para explicar a quantidade de matéria estelar encontrada nos meteoritos, sugerindo que a mesma pode ter sido produzida pela instabilidade sofrida por uma estrela de tamanho médio no final de vida, como é o caso da nebulosa planetária K4-47.

Acredita-se que a K4-47 tenha sido criada no momento em que uma estrela semelhante ao Sol verteu parte do seu material numa concha de gás, antes de entrar no fim de vida e se transformar numa anã-branca.

De forma a observar as nuvens de gás presentes nesse objecto astronómico, os investigadores recorreram a radiotelescópios do Arizona Radio Observatory e do Instituto de Radioastronomia Millimetria (IRAM).

A equipa descobriu que alguns dos elementos que compõem a nebulosa – carbono, nitrogénio e oxigénio – são “altamente enriquecidos” com as suas variantes pesadas – carbono 13, nitrogénio 15 e oxigénio 17 -, raros no Sistema Solar e que diferem da sua forma convencional por conterem um neutrão extra no núcleo.

A fusão de um neutrão adicional num núcleo atómico requer temperaturas extremas, acima de 200 milhões de graus Fahrenheit (cerca de 111 milhões de graus Celsius), o que levou muitos cientistas a acreditar, até à data, que esses isótopos apenas poderiam ser formados em novas ou super-novas.

No entanto, disse Lucy Ziurys, principal autora do artigo, “os modelos que invocam apenas as novas e super-novas nunca poderiam explicar as quantidades de nitrogénio 15 e de oxigénio 17 que observamos em algumas amostras de meteoritos”.

De acordo com a cientista, o facto de terem sido encontradas quantidades semelhantes desses isótopos na nebulosa K4-47 mostra que “não são necessárias estrelas exóticas para explicar a origem da poeira estelar”.

No lugar de eventos explosivos cataclísmicos, a equipa sugere então que os isótopos pesados possam ter sido produzidos durante um fenómeno denominado flash de hélio, que pode ocorrer no fim de vida das estrelas.

“Esse processo, durante o qual o material é expelido e arrefecido rapidamente, produz carbono 13, nitrogénio 15 e oxigénio 17”, explicou Lucy Ziurys. “Um flash de hélio não rasga a estrela como uma super-nova. É mais como uma erupção estelar”, acrescentou.

NASA
A Nebulosa da Borboleta, também conhecida como a Nebulosa Twin Jet, é um exemplo da chamada nebulosa planetária bipolar. O objecto deste estudo, K4-47, é muito menos conhecido, mas pode ser similar na aparência.

Podemos pensar nos grãos encontrados nos meteoritos como cinzas estelares, deixados para trás por estrelas que morreram há muito tempo, quando o nosso Sistema Solar se formou”, disse Tom Zega, professor no Lunar and Planetary Laboratory, da Universidade do Arizona.

Para Neville Woolf, professor no Steward Observatory e um dos autores do artigo, o “estudo do hélio explosivo que queima dentro de estrelas levará a um novo capítulo na História da origem dos elementos químicos”.

Agora podemos rastrear de onde vieram essas cinzas. É como uma arqueologia da poeira estelar”, acrescentou a investigadora Lucy Ziurys.

Além de ajudar a identificar e caracterizar a poeira estelar, os resultados obtidos pela equipa podem ser utilizados para compreender a criação de elementos como oxigénio, nitrogénio e carbono por parte das estrelas comuns.

Apesar das descobertas, desde as mais antigas às mais recentes, e quatro décadas após as declarações de Sagan, continua a ser incrível pensar que os materiais que compõem as nossas células vieram de algum lugar do céu.

Taísa Pagno , ZAP //

Por TP
11 Janeiro, 2019

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