2570: Meteorito vindo de um planeta antigo destruído deixa na Terra material nunca visto

CIÊNCIA

Cientistas descobrem um mineral nunca visto na natureza que veio de um meteorito até à Terra. A complexidade deste mineral poderá indiciar que viajou pelo espaço vindo de um planeta muito antigo, afirmaram os cientistas.

Foi encontrado numa estrada, dentro de uma remota cidade australiana conhecida do tempo da corrida ao ouro. Nos velhos tempos, a localidade de Wedderburn era um hotspot para prospectores de ouro. Contudo, actualmente já é muito raro encontrar por lá uma pepita como esta.

Cientistas descobrem num meteorito material nunca visto

O meteorito Wedderburn, encontrado a nordeste da cidade em 1951, era um pequeno pedaço de 210 gramas de rocha espacial de aparência estranha que caiu do céu. Durante décadas, os cientistas têm tentado decifrar os seus segredos. No entanto, os investigadores apenas descodificaram outro desses segredos.

Num novo estudo conduzido pelo mineralogista da Caltech, Chi Ma, os cientistas analisaram o meteorito Wedderburn e verificaram a primeira ocorrência natural do que eles chamam de ‘edscottite’: uma forma rara de mineral carboneto de ferro que nunca foi encontrada na natureza.

Desde que as origens espaciais do meteorito Wedderburn foram identificadas pela primeira vez, a rocha preta e vermelha distinta foi examinada por inúmeras equipas de investigação – a ponto de apenas cerca de um terço do espécime original ainda permanecer intacto, mantido dentro da colecção geológica dos Museus Victoria, na Austrália.

Novo material foi baptizado na Terra de edscottite

O resto foi retirado numa série de fatias, extraídas para analisar de que é feito o meteorito. Estas análises revelaram vestígios de ouro e ferro, juntamente com minerais mais raros, como camacite, schreibersita, tenite e troilite. Agora podemos adicionar edscottita a essa lista.

A descoberta do edscottita – nomeado em honra do especialista em meteoritos e cosmochemita Edward Scott da Universidade do Havai – é significativa. Isto porque nunca antes confirmamos que esta formulação atómica distinta do mineral carboneto de ferro ocorre naturalmente.

Tal confirmação é importante, porque é um pré-requisito para que os minerais sejam oficialmente reconhecidos como tal pela Associação Mineralógica Internacional (IMA).

Há décadas que se conhece uma versão sintética do mineral de carboneto de ferro. Fase esta que é conseguida durante a fundição do ferro.

No entanto, graças à nova análise do geofísico Chi Ma e do geofísico Alan Rubin da UCLA, o edscottite é agora um membro oficial do clube de minerais da IMA, que é mais exclusivo do que se possa pensar.

Descobrimos 500.000 a 600.000 minerais no laboratório, mas menos de 6.000 que a natureza se fez sozinha.

De acordo com o referido pelo responsável dos Museus Victoria de Geociências Stuart Mills, ao The Age.

2569: O interior de Saturno pode ser “viscoso” como mel (e encerrar um mistério)

CIÊNCIA

JPL / Space Science Institute / NASA

Uma nova investigação, levada a cabo por cientistas da Universidade Nacional Australiana (UNA), sugere que o interior de Saturno pode fluir de forma viscosa, tal como o mel, devido ao seu campo magnético.

A descoberta, que teve por base dados da missão espacial Cassini da NASA, pode ajudar a perceber por que motivo os seus ventos fortes acabam a uma profundidade de 8.500 quilómetros no interior do gigante gasoso.

Estes ventos fortes, conhecidos como correntes de jacto, formam as “riscas” no exterior de Saturno – semelhantes, mas menos notórias de que as de Júpiter.

Em comunicado a semana passada divulgado, a UNA recorda que Saturno não tem uma superfície sólida, sendo um planeta gasoso composto principalmente por hidrogénio e hélio que se movem de forma fluída e sem qualquer problema.

Ventos fortes, conhecidos como correntes de jacto, formam a aparência de listras no exterior de Saturno – semelhantes, mas menos severos do que os de Júpiter.

Depois de analisar os dados da Cassini, os cientistas descobriram que, a determinadas profundidades, onde a pressão é alta, o gás torna-se num líquido que conduz electricidade. Este líquido, que flui electricamente, pode distorcer o campo magnético, tornando o fluído mais viscoso, tal como mel, explicou o co-autor do estudo, Navid Constantinou.

“As medições da Cassini revelaram que estes fluxos de jacto [ventos forte] continuam até cerca de 8.500 quilómetros no interior de Saturno, o que representa aproximadamente 15% da distância em direcção ao centro do planeta (…) No fundo de Saturno, onde a pressão é alta, o gás torna-se num líquido que conduz electricidade e é mais fortemente influenciado pelo campo magnético do planeta”, sustentou.

“Um líquido que flui electricamente, dobra ou distorce um campo magnético. Mostramos que a distorção do campo magnético torna o fluído mais viscoso, como o mel”.

Segundo o cientista, este modelo teórico indica que o efeito viscoso do campo magnético pode ajudar a explicar o mistério dos ventos de Saturno. “Os mistérios que ocorrem no interior de Saturno e no interior de outros gigantes gasosos do nosso Sistema Solar começam agora a desvendar-se lentamente”, concluiu.

As descobertas podem oferecer uma melhor compreensão dos planetas que compõem o nosso Sistema Solar, bem como oferecer uma “forma promissora” e analisar e interpretar dados recolhidos por missões espaciais.

Os resultados da investigação foram publicados esta semana na revista científica especializada Physical Review Fluids.

ZAP //

Por ZAP
3 Setembro, 2019

 

2568: Indícios de uma exolua vulcanicamente activa

CIÊNCIA

Impressão de artista de uma exo-Io vulcânica a sofrer extrema perda de massa. A exolua escondida está rodeada por uma nuvem irradiada de gás que brilha num tom laranja-amarelado, como vista através de um filtro de sódio. As manchas de nuvens de sódio parecem seguir a órbita lunar, possivelmente conduzidas pela magnetosfera do gigante gasoso.
Crédito: Thibaut Roger/Universidade de Berna

Uma exolua com lava borbulhante pode orbitar um planeta a 550 anos-luz de distância. Isto é sugerido por uma equipa internacional de investigadores liderada pela Universidade de Berna, com base em previsões teóricas que coincidem com observações. A “exo-Io” parece ser uma versão extrema da lua de Júpiter, Io.

A lua Io de Júpiter é o corpo mais vulcanicamente activo do nosso Sistema Solar. Hoje, existem indícios de que uma lua activa para lá do nosso Sistema Solar, uma exolua, poderá estar escondida no sistema exoplanetário WASP-49b. “Seria um mundo vulcânico perigoso com uma superfície derretida de lava, uma versão lunar de super-Terras íntimas como 55 Cancri-e,” disse Apurva Oza, pós-doutorado do Instituto de Física da Universidade de Berna e associado do NCCR PlanetS (National Centre of Competence in Research PlanetS), “um local onde os Jedis vão para morrer, perigosamente familiar ao caso de Anakin Skywalker”. Mas o objecto que Oza e colegas descrevem no seu artigo científico parece ser ainda mais exótico do que a ficção da saga “Guerra das Estrelas”: a possível exolua orbitaria um gigante gasoso e quente, que por sua vez orbitaria a sua estrela hospedeira em menos de três dias – um cenário a 550 anos-luz de distância na direcção da discreta constelação de Lebre, por baixo da brilhante constelação de Orionte.

O gás sódio como evidência circunstancial

Os astrónomos ainda não descobriram uma lua rochosa para lá do nosso Sistema Solar e é com base em evidências circunstanciais que os investigadores de Berna concluem a existência da exolua: o gás sódio foi detectado em WASP-49b a uma altitude anormalmente alta. “O gás neutro de sódio está tão longe do planeta que é improvável que seja emitido apenas por um vento planetário,” explicou Oza. As observações de Júpiter e de Io, no nosso Sistema Solar, pela equipa internacional, juntamente com cálculos de perda de massa, mostram que uma exolua pode ser uma fonte muito plausível do sódio em WASP-49b. “O sódio está exactamente onde deveria estar,” diz o astrofísico.

As marés mantêm o sistema estável

Já em 2006, Bob Johnson da Universidade da Virgínia (EUA) e o falecido Patrick Huggins, da Universidade de Nova Iorque (EUA), tinham mostrado que grandes quantidades de sódio num exoplaneta podiam apontar para uma lua ou anel oculto de material e, há dez anos, os investigadores de Virginia calcularam que um sistema tão compacto de três corpos – estrela, planeta gigante muito íntimo e lua – podia permanecer estável durante milhares de milhões de anos. Apurva Oza era na altura estudante na Universidade da Virginia e, após o seu doutoramento em atmosferas lunares em Paris, decidiu continuar os cálculos teóricos destes cientistas. Ele publicou agora os resultados do seu trabalho em conjunto com Johnson e colegas na revista The Astrophysical Journal.

“As enormes forças de maré em tal sistema são a chave de tudo,” explicou o astrofísico. A energia libertada pelas marés até ao planeta e à sua lua mantêm a órbita da lua estável, simultaneamente aquecendo-a e tornando-a vulcanicamente activa. No seu trabalho, os investigadores foram capazes de mostrar que uma pequena lua rochosa pode libertar mais sódio e potássio para o espaço através deste vulcanismo extremo do que um planeta gigante gasoso, especialmente a grandes altitudes. “As linhas de sódio e potássio são tesouros quânticos para nós, astrónomos, porque são extremamente brilhantes,” acrescentou Oza. “As lâmpadas que iluminam as nossas ruas com uma neblina amarelada são semelhantes ao gás que estamos agora a detectar nos espectros de uma dúzia de exoplanetas.”

“Precisamos de encontrar mais pistas”

Os investigadores compararam os seus cálculos com estas observações e encontraram cinco sistemas candidatos onde uma exolua escondida pode sobreviver contra a evaporação térmica destrutiva. Para WASP-49b, os dados observados podem ser melhor explicados pela existência de uma exo-Io. No entanto, existem outras opções. Por exemplo, o exoplaneta pode estar rodeado por um anel de gás ionizado, ou processos não-térmicos. “Precisamos de encontrar mais pistas”, admitiu Oza. Os cientistas estão, portanto, a contar com novas observações com instrumentos terrestres e espaciais.

“Enquanto a actual onda de investigação está a caminhar para a habitabilidade e para as bio-assinaturas, a nossa assinatura é uma assinatura de destruição,” comentou o astrofísico. Alguns destes mundos poderão ser destruídos daqui a alguns milhares de milhões de anos devido à extrema perda de massa. “A parte interessante é que podemos monitorizar estes processos destrutivos em tempo real, como fogos de artifício,” disse Oza.

Astronomia On-line
3 de Setembro de 2019

 

2567: Os exoplanetas não conseguem esconder os seus segredos de novo e inovador instrumento

CIÊNCIA

Impressão de artista do sistema binário Kepler-13AB como revelado por observações que incluem novos dados do Observatório Gemini. As duas estrelas (A e B) são estrelas azuis, grandes e massivas (centro) enquanto o planeta em trânsito (Kepler-13b) pode ser visto no plano da frente (canto esquerdo). A estrela B e a sua companheira, uma anã vermelha de baixa massa, podem ser vistas no fundo à direita.
Crédito: Observatório Gemini/NSF/AURA/arte por Joy Pollard

Numa façanha sem precedentes, uma equipa norte-americana de investigação desvendou segredos ocultos de um exoplaneta elusivo graças a um novo e poderoso instrumento no Telescópio Gemini Norte, de 8 metros, em Mauna Kea, Hawaii. As descobertas não apenas classificam um exoplaneta do tamanho de Júpiter num sistema binário próximo, mas também demonstram conclusivamente, e pela primeira vez, qual das estrelas o planeta orbita.

A descoberta ocorreu quando Steve B. Howell do Centro de Pesquisa Ames da NASA e a sua equipa usaram um instrumento de imagem de alta resolução da sua própria autoria – de nome ‘Alopeke (palavra havaiana contemporânea para “raposa”). A equipa observou o exoplaneta Kepler-13b enquanto passava em frente (transitava) uma das estrelas do sistema binário Kepler-13AB a cerca de 2000 anos-luz de distância. Antes desta tentativa, a verdadeira natureza do exoplaneta era um mistério.

“Havia confusão em relação a Kepler-13b: seria uma estrela de baixa massa ou um mundo quente como Júpiter? De modo que criámos uma experiência usando o ‘Alopeke, disse Howell. A investigação foi recentemente publicada na revista The Astronomical Journal. “Nós monitorizámos as duas estrelas, Kepler A e Kepler B, simultaneamente, enquanto procurávamos mudanças de brilho durante o trânsito exoplanetário,” explicou Howell. “Para nosso benefício, não só resolvemos o mistério, como também abrimos uma janela para uma nova era da investigação exoplanetária.”

“Esta vitória a dobrar elevou a importância de instrumentos como ‘Alopeke na pesquisa por exoplanetas,” disse Chris David da NSF (National Science Foundation), uma das agências patrocinadoras do Gemini. “As excelentes capacidades de observação do Observatório Gemini, bem como o inovador ‘Alopeke, tornaram esta descoberta possível em apenas quatro horas de observação.”

‘Alopeke recolhe mil exposições de 60 milissegundos a cada minuto. Depois de processar esta grande quantidade de dados, as imagens finais ficam livres dos efeitos adversos da turbulência atmosférica – que pode desfocar e distorcer as imagens das estrelas.

“Cerca de metade de todos os exoplanetas orbitam uma estrela que reside num sistema binário mas, até agora, não conseguíamos determinar com precisão qual a estrela que hospeda o planeta,” disse Howell.

A análise da equipa revelou uma clara queda na luz de Kepler A, provando que o planeta orbita a mais brilhante das duas estrelas. Além disso, ‘Alopeke fornece simultaneamente dados nos comprimentos de onda vermelho e azul, uma capacidade invulgar para câmaras deste tipo. Ao compararem os dados vermelhos e azuis, os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que a queda na luz estelar azul era cerca de duas vezes mais profunda do que a queda vista na luz vermelha. Isto pode ser explicado por um exoplaneta quente com uma atmosfera muito extensa, que bloqueia com mais eficácia a luz em comprimentos de onda azuis. Assim, estas observações fornecem um vislumbre tentador do aspecto deste mundo distante.

Observações iniciais haviam apontado que o objecto em trânsito podia ser uma estrela de baixa massa ou uma anã castanha (um objecto algures entre os planetas mais pesados e as estrelas mais leves). Mas a investigação de Howell e da sua equipa mostram, quase certamente, que o objecto é um exoplaneta gigante gasoso, parecido com Júpiter, com uma atmosfera “inchada” devido à exposição à tremenda radiação da sua estrela hospedeira.

‘Alopeke tem um gémeo idêntico acoplado ao telescópio Gemini Sul no Chile, de nome Zorro, palavra espanhola para raposa. Tal como ‘Alopeke, Zorro é capaz de gerar imagens em comprimentos de onda azuis e vermelhos. A presença destes instrumentos nos dois hemisférios permite que o Observatório Gemini resolva milhares de exoplanetas que se sabem existirem em sistemas estelares múltiplos.

“Esta tecnologia de captação de imagens está a induzir um renascimento com detectores rápidos e de baixo ruído tornando-se mais facilmente disponíveis,” disse o cientista do instrumento ‘Alopeke Andrew Stephen, membro da equipa do telescópio Gemini Norte. “Combinado com o grande espelho principal do Gemini, ‘Alopeke tem o potencial para fazer descobertas exoplanetárias ainda mais significativas, acrescentando outra dimensão à investigação.”

Proposto pela primeira vez em 1970 pelo astrónomo francês Antoine Labeyrie, este método usado pelo ‘Alopeke tem por base a ideia de que a turbulência atmosférica pode ser “congelada” ao obter exposições muito curtas. Nestas exposições muito curtas, as estrelas parecem colecções de pontos pequenos, onde cada um destes pontos tem o tamanho do limite ideal de resolução do telescópio. Ao obter muitas exposições e ao usar uma abordagem matemática inteligente, estes pontos podem ser reconstruidos para formar a verdadeira imagem da fonte, removendo o efeito da turbulência atmosférica. O resultado é a imagem com a mais alta qualidade que um telescópio pode produzir, obtendo efectivamente resolução espacial a partir do solo – tornando estes instrumentos excelentes sondas dos ambientes exosolares que podem abrigar planetas.

A descoberta de planetas que orbitam outras estrelas mudou a visão do nosso lugar no Universo. Missões espaciais como a do Telescópio Espacial Kepler/K2 e do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA revelaram que há duas vezes mais planetas em órbita de estrelas do que estrelas visíveis a olho nu; até ao momento, a contagem total de descobertas ronda os 4000. Embora estes telescópios detectem exoplanetas procurando quedas minúsculas no brilho de uma estrela quando um planeta passa à sua frente, eles têm os seus limites.

“Estas missões observam grandes campos de visão contendo centenas de milhares de estrelas, de modo que não têm a resolução espacial necessária para investigar mais profundamente,” explicou Howell. “Uma das principais descobertas da investigação exoplanetária é que cerca de metade de todos os exoplanetas orbitam estrelas que residem em sistemas binários. A compreensão destes sistemas complexos requer tecnologias que possam realizar observações sensíveis ao longo do tempo e a investigação dos detalhes mais precisos com excepcional nitidez.”

“O nosso trabalho com Kepler-13b permanece como um modelo para as pesquisas exoplanetárias futuras em sistemas múltiplos,” continuou Howell. “As observações destacam a capacidade de criação de imagens de alta resolução com telescópios poderosos como o Gemini, não apenas para determinar quais as estrelas com planetas que estão em binários, mas também para determinar com precisão quais das estrelas o exoplaneta orbita.”

Astronomia On-line
3 de Setembro de 2019

 

2566: Há “cordilheiras cósmicas” na Via Láctea (e não se sabe como)

CIÊNCIA

ESA

Para nós, o céu nocturno pode parecer uma dispersão aleatória de estrelas, mas os astrónomos estão a prender que, em algumas regiões da galáxia, as estrelas aglomeram-se em características que se assemelham às da Terra – correntes, ondas, arcos e cordilheiras.

A actividade tectónica cria a grande variedade de recursos da Terra, mas os cientistas não sabem exactamente o que estão a fazes os imitadores estelares na Via Láctea. Agora, os investigadores estão a tentar encontrar um culpado, incluindo forças vindas de fora da nossa galáxia. O verdadeiro suspeito, no entanto, pode ser apenas a Via Láctea.

De acordo com os cientistas, a Via Láctea é uma espiral barrada, em forma de ovo, com uma distribuição de estrelas em cata-vento. Mas há muito mais detalhes escondidos na topografia galáctica.

Desde 2013 que uma missão da Agência Espacial Europeia chamada Gaia realiza um censo da Via Láctea, com o objectivo de catalogar mais de mil milhões de estrelas. Usando novos dados divulgados em Abril de 2018 sobre as medições precisas da localização e movimentos das estrelas para mais 550 milhões de objectos, os astrónomos agora podem explorar a galáxia com uma nova dimensionalidade.

Embora estas explorações galácticas tenham descoberto novos terrenos na galáxia, os cientistas não conseguiram explicar completamente a forma como as estruturas estelares se formaram. Uma equipa liderada por astrónomos da Universidade de Sidney, na Austrália, decidiu tentar recriar em modelos de computador alguns dos recursos que vêem nas estrelas.

Os investigadores concentraram-se numa série de oito sulcos na Via Láctea que estão dobradas ao lado uns dos outros como uma cordilheira. Os dados de Gaia mostravam que os cumes, que estavam colados à camada intermediária do disco da Via Láctea, tinham colecções de estrelas exclusivas que reuniam os seus cumes.

Usando dados de uma outra missão que analisa a composição de estrelas, notaram que todas as estrelas tinham composições elementares semelhantes às do sol. Como a composição elementar pode sugerir a idade estelar, isso disse que essas jovens estrelas não estavam tão espalhadas como as estrelas mais antigas, o que ajuda a entender como as cristas se formam.

Teorias sobre como os sulcos e outras características são criadas dividem-se em internas e externas. Umas teorias propõem que mecanismos de galáxias internas são fundamentais para a formação geografia galáctico. Por exemplo, as interacções gravitacionais pode gerar ondas de ressonância que geram maiores aglomerados de matéria de menores. Alternativamente, o atrito entre as estrelas, gases e poeira na galáxia pode levar à criação dessas características topográficas.

Outras teorias propõem que alguns recurso externo movido através da galáxia, como outra pequena galáxia anã.

A equipe usou simulações em computador desses processos internos e externos para verificar se a distribuição de estrelas poderia ser recriada em diferentes condições e descobriram que os cumes se aproximavam mais dos criados em regiões isoladas por um processo interno chamado mistura de fases, no qual grupos de estrelas se misturam gradualmente.

Além disso, a presença de estrelas jovens, que não tiveram tanto tempo para se espalhar como as estrelas mais velhas, nas cordilheiras também sugeriu que uma força próxima era a fonte dos recursos.

Em simulações de regiões atingidas gravitacionalmente por uma galáxia que passava, os resultados mostraram cumes muito mais altos do que os vistos na Via Láctea. Portanto, a altura das cordilheiras “pode ​​ser uma maneira de discriminar os processos internos e externos”, disse Shourya Khanna, astrónoma da Universidade de Sidney e principal autora do novo artigo, disponível no arXiv e submetida para publicação revista especializada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Porém, ainda existem algumas limitações. Os cientistas ainda não modelaram o gás na sua simulação, o que pode afectar os resultados. Estudos descobriram evidências de que uma galáxia próxima já passou pela Via Láctea. Pode ser esse tipo de interacção externa que tende a criar fluxos de estrelas, enquanto os processos internos – como a mistura de fases – são responsáveis ​​pelas cristas, sugere o estudo.

Com muitas estrelas para catalogar, Gaia ainda pode fornecer aos astrónomos mais pistas sobre as forças que moldam a impressionante geografia da nossa galáxia.

ZAP //

Por ZAP
3 Setembro, 2019