3470: Grande exoplaneta pode ter as condições ideais para a vida

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do exoplaneta K2-18b.
Crédito: Amanda Smith

Os astrónomos descobriram que um exoplaneta com mais do dobro do tamanho da Terra é potencialmente habitável, alargando a busca por vida a planetas significativamente maiores que a Terra, mas mais pequenos que Neptuno.

Uma equipa da Universidade de Cambridge usou a massa, o raio e os dados atmosféricos do exoplaneta K2-18b e determinou que é possível que o planeta hospede água líquida em condições habitáveis sob a sua atmosfera rica em hidrogénio. Os resultados foram divulgados na revista The Astrophysical Journal Letters.

O exoplaneta K2-18b, a 124 anos-luz de distância, tem 2,6 vezes o raio e 8,6 vezes a massa da Terra, e orbita a sua estrela dentro da zona habitável, onde as temperaturas podem permitir a existência de água líquida. O planeta foi objecto de uma cobertura significativa por parte da comunicação social no outono de 2019, quando duas equipas diferentes relataram a detecção de vapor de água na sua atmosfera rica em hidrogénio. No entanto, a extensão da atmosfera e as condições por baixo continuavam desconhecidas.

“O vapor de água já foi detectado nas atmosferas de vários exoplanetas, mas mesmo que o planeta esteja na zona habitável, isso não significa necessariamente que existam condições habitáveis à superfície,” disse o Dr. Nikku Madhusudhan do Instituto de Astronomia de Cambridge, que liderou a nova investigação. “Para estabelecer as perspectivas de habitabilidade, é importante obter uma compreensão unificada das condições interiores e atmosféricas do planeta – em particular, se a água líquida pode existir sob a atmosfera.”

Dado o grande tamanho de K2-18b, sugeriu-se que seria mais como uma versão mais pequena de Neptuno do que uma versão maior da Terra. Espera-se que um “mini-Neptuno” tenha um “invólucro” significativo de hidrogénio em redor de uma camada de água a alta pressão, com um núcleo interno de rocha e ferro. Se o invólucro de hidrogénio for demasiado espesso, a temperatura e pressão à superfície da camada de água seriam demasiado grandes para suportar vida.

Agora, Madhusudhan e a sua equipa mostraram que, apesar do tamanho de K2-18b, o seu invólucro de hidrogénio não é necessariamente muito espesso e a camada de água pode ter as condições ideais para suportar vida. Usaram as observações existentes da atmosfera, bem como a massa e o raio, para determinar a composição e a estrutura da atmosfera e do interior usando modelos numéricos detalhados e métodos estatísticos para explicar os dados.

Os investigadores confirmaram que a atmosfera é rica em hidrogénio com uma quantidade significativa de vapor de água. Também descobriram que os níveis de outras substâncias químicas, como metano e amónia, estavam abaixo do esperado para uma tal atmosfera. Ainda não se sabe se esses níveis podem ser atribuídos a processos biológicos.

A equipa usou então as propriedades atmosféricas como condições limite para modelos do interior planetário. Exploraram uma ampla gama de modelos que podiam explicar as propriedades atmosféricas, bem como a massa e raio do planeta. Isto permitiu-lhes obter a gama de possíveis condições no interior, incluindo o tamanho do invólucro de hidrogénio e as temperaturas e pressões na camada de água.

“Queríamos saber a espessura do invólucro de hidrogénio – qual a profundidade deste hidrogénio,” disse o co-autor Matthew Nixon, estudante de doutoramento do Instituto de Astronomia de Cambridge. “Embora esta seja uma pergunta com várias soluções, mostrámos que não precisamos de muito hidrogénio para explicar todas as observações.”

Os investigadores descobriram que a extensão máxima do invólucro de hidrogénio permitida pelos dados é de cerca de 6% da massa do planeta, embora a maioria das soluções exija muito menos. A quantidade mínima de hidrogénio é cerca de um milionésimo da massa, semelhante à fracção de massa da atmosfera da Terra. Em particular, vários cenários permitem um mundo oceânico, com água líquida por baixo da atmosfera a pressões e temperaturas semelhantes às encontradas nos oceanos da Terra.

Este estudo abre a busca por condições habitáveis e por assinaturas biológicas para lá do Sistema Solar a exoplanetas significativamente maiores que a Terra, além dos exoplanetas parecidos com a Terra. Em adição, planetas como K2-18b são mais acessíveis a observações atmosféricas com instalações observacionais actuais e futuras. As restrições atmosféricas obtidas neste estudo podem ser refinadas usando observações futuras com grandes instalações, como o futuro Telescópio Espacial James Webb.

Astronomia On-line
28 de Fevereiro de 2020

 

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3469: Um ano de ciência surpreendente da missão InSight da NASA

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Nesta impressão de artista do “lander” InSight da NASA, podem ser vistas camadas subterrâneas do planeta e diabos marcianos no plano de fundo.
Crédito: IPGP/Nicolas Sarter

Graças ao primeiro ano da missão InSight da NASA, está a surgir uma nova imagem de Marte. As descobertas descritas num conjunto de seis artigos publicados esta semana revelam um planeta vivo com sismos, diabos marcianos e estranhos pulsos magnéticos.

Cinco dos artigos foram publicados na revista Nature Geoscience. Um artigo adicional na Nature Communications descreve o local de pouso do módulo InSight, uma cratera rasa apelidada de “Homestead hollow” situada na região Elysium Planitia.

A missão do InSight é a primeira dedicada ao interior profundo da superfície marciana. Entre as suas ferramentas científicas estão um sismómetro para detectar sismos, sensores para medir a pressão do vento e do ar, um magnetómetro e uma sonda de fluxo de calor desenhada para medir a temperatura do planeta.

Enquanto a equipa continua a trabalhar para colocar a sonda na superfície marciana como pretendido, o sismómetro ultra-sensível, chamado SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), permitiu que os cientistas “ouvissem” vários eventos sísmicos a centenas ou milhares de quilómetros de distância.

As ondas sísmicas são afectadas pelos materiais por onde passam, dando aos cientistas uma maneira de estudar a composição da estrutura interna do planeta. Marte pode ajudar a equipa a melhor compreender como todos os planetas rochosos, incluindo a Terra, se formaram.

Debaixo de terra

Marte treme com mais frequência – mas também com menos intensidade – do que o esperado. O SEIS detectou até à data mais de 450 sinais sísmicos, a vasta maioria dos quais são provavelmente terremotos (em oposição ao ruído de dados criado por factores ambientais como o vento). O maior foi de magnitude 4,0 em tamanho – não suficientemente grande para viajar para baixo da crosta até ao manto e núcleo do planeta. Estas são as “partes mais suculentas da maçã” quando se trata de estudar a estrutura interna do planeta, disse Bruce Banderdt, investigador principal do InSight no JPL.

Os cientistas estão prontos para mais: passaram-se meses, após a aterragem do InSight em Novembro de 2018, até que registasse o primeiro evento sísmico. No final de 2019, o SEIS estava a detectar cerca de dois sinais sísmicos por dia, sugerindo que o InSight simplesmente pousou numa altura particularmente calma. Os cientistas ainda estão com os dedos cruzados à espera do “Grande” sismo.

Marte não tem placas tectónicas como a Terra, mas possui regiões vulcanicamente activas que podem provocar agitações. Um par de sismos foi fortemente ligado a uma dessas regiões, Cerberus Fossae, onde os cientistas veem rochas que podem ter sido sacudidas falésias abaixo. Inundações antigas esculpiram canais com quase 1300 km de comprimento. Os fluxos de lava infiltraram-se nesses canais nos últimos 10 milhões de anos – um piscar de olhos em termos geológicos.

Alguns destes jovens fluxos de lava mostram sinais de terem sido fracturados por sismos há menos de 2 milhões de anos. “Trata-se da característica tectónica mais jovem do planeta,” disse o geólogo planetário Matt Golombek do JPL. “O facto de vermos evidências de tremores nesta região não é uma surpresa, mas é muito interessante.”

À superfície

Há milhares de milhões de anos, Marte tinha um campo magnético. Já não está presente, mas deixou “fantasmas” para trás, magnetizando rochas antigas que agora estão entre os 61 metros e alguns quilómetros abaixo do solo. O InSight está equipado com um magnetómetro – o primeiro à superfície de Marte para detectar sinais magnéticos.

O magnetómetro descobriu que os sinais em Homestead hollow são 10 vezes mais fortes do que o previsto, com base em dados de naves espaciais em órbita que estudam a área. As medições destes orbitadores são médias que abrangem algumas centenas de quilómetros, ao passo que as medições do “lander” InSight são mais locais.

Dado que a maioria das rochas à superfície do local de pouso do InSight são demasiado jovens para serem magnetizadas pelo antigo campo do planeta, “este magnetismo deve estar vindo de rochas antigas subterrâneas,” disse Catherine Johnson, cientista planetária da Universidade de Colúmbia Britânica e do Instituto de Ciência Planetária. “Estamos a combinar estes dados com o que sabemos da sismologia e da geologia para entender as camadas magnetizadas por baixo do InSight. Quão fortes ou profundas teriam que ser para detectarmos este campo?”

Além disso, os cientistas estão intrigados com a forma como estes sinais mudam ao longo do tempo. As medições variam de dia e de noite; também tendem a pulsar por volta da meia-noite. Ainda estão a ser formadas teorias sobre a causa destas mudanças, mas uma possibilidade é que estão relacionadas com a interacção do vento solar com a atmosfera marciana.

Ao vento

O InSight mede a velocidade, a direcção do vento e a pressão do ar quase continuamente, fornecendo mais dados do que as missões anteriores no solo. Os sensores meteorológicos do “lander” detectaram milhares de redemoinhos passageiros, chamados diabos marcianos quando levantam poeira e se tornam visíveis. “Este local tem mais redemoinhos do que qualquer outro lugar onde pousámos em Marte,” disse Aymeric Spiga, cientista atmosférico da Universidade Sorbonne em Paris.

Apesar de toda esta actividade e imagens frequentes, as câmaras do InSight ainda não viram diabos marcianos. Mas o SEIS pode sentir estes redemoinhos puxando a superfície como um aspirador gigante. “Os redemoinhos são perfeitos para a exploração sísmica subterrânea,” disse Philippe Lognonné do IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris), investigador principal do SEIS.

Ainda por vir: o núcleo

O InSight possui dois rádios: um para enviar e receber dados regularmente, e um rádio mais poderoso, construído para medir a “oscilação” de Marte enquanto gira. Este rádio de banda-X, também conhecido como RISE (Rotation and Interior Structure Experiment), pode eventualmente revelar se o núcleo do planeta é sólido ou líquido. Um núcleo sólido faria Marte oscilar menos do que um líquido.

Este primeiro ano de dados é apenas o começo. Observar um ano marciano completo (dois anos terrestres) dará aos cientistas uma ideia muito melhor do tamanho e velocidade da oscilação do planeta.

Astronomia-On-line
28 de Fevereiro de 2020

 

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3468: XMM-Newton revela proeminência gigante de estrela minúscula

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista de uma estrela anã L, uma estrela com uma massa tão pequena que está ligeiramente acima do limite do que realmente constitui uma estrela, apanhada no ato de expelir uma enorme “super-proeminência” de raios-X, conforme detectado pelo observatório de raios-X XMM-Newton da ESA.
Crédito: ESA

Uma estrela com cerca de oito por cento da massa do Sol foi apanhada a emitir uma enorme “super-proeminência” de raios-X – uma dramática erupção altamente energética que representa um problema fundamental para os astrónomos, que não consideravam ser possível em estrelas tão pequenas.

A culpada, conhecida pelo seu número de catálogo J0331-27, é uma anã L. É uma estrela com tão pouca massa que está apenas acima do limite do que constitui uma estrela. Se tivesse menos massa, não possuiria as condições internas necessárias para gerar a sua própria energia.

Os astrónomos descobriram a enorme proeminência de raios-X em dados registados no dia 5 de Julho de 2008 pelo instrumento EPIC (European Photon Imaging Camera) a bordo do observatório de raios-X XMM-Newton da ESA. Em questão de minutos, a pequena estrela libertou mais de dez vezes mais energia do que as proeminências mais intensas do Sol.

As proeminências estelares são lançadas quando o campo magnético na atmosfera de uma estrela se torna instável e colapsa numa configuração mais simples. No processo, liberta uma grande proporção da energia aí armazenada.

Esta libertação explosiva de energia cria um brilho repentino – a proeminência – e é aqui que as novas observações apresentam o seu maior quebra-cabeças.

“Esta é a parte científica mais interessante da descoberta, porque não esperávamos que as anãs L armazenassem energia suficiente nos seus campos magnéticos para gerar tais surtos,” diz Beate Stelzer, do Instituto de Astronomia e Astrofísica de Tübingen, Alemanha, e do INAF – Observatório Astronómico de Palermo, Itália, que fez parte da equipa de estudo.

A energia só pode ser colocada no campo magnético de uma estrela por partículas carregadas, também conhecidas como material ionizado e criadas em ambientes de alta temperatura. No entanto, sendo uma anã L, J0331-27 tem uma temperatura superficial baixa para uma estrela – apenas 2100K em comparação com os cerca de 6000K do Sol. Os astrónomos não pensavam que uma temperatura tão baixa pudesse ser capaz de gerar partículas carregadas suficientes para alimentar tanta energia no campo magnético. Portanto, o enigma é: como é que é possível uma super-proeminência numa estrela tão pequena?

“É uma boa pergunta,” diz Beate. “Nós simplesmente não sabemos – ninguém sabe.”

A super-proeminência foi descoberta em dados de arquivo do XMM-Newton como parte de um grande projecto de investigação liderado por Andrea De Luca do INAF – Instituto de Astrofísica Espacial e Física Cósmica em Milão, Itália. O projecto estudou a variabilidade temporal de aproximadamente 400.000 fontes detectadas pelo XMM-Newton ao longo de 13 anos.

Andrea e colaboradores procuravam, em particular, fenómenos peculiares e com J0331-27 certamente conseguiram isso. Várias estrelas semelhantes já tinham sido observadas a emitir super-proeminências na parte visível do espectro, mas esta é a primeira detecção inequívoca de uma erupção deste tipo em raios-X.

O comprimento de onda é importante porque assinala de que parte da atmosfera a super-proeminência vem: a luz óptica vem de mais profundamente na atmosfera da estrela, perto da sua superfície visível, ao passo que os raios-X vêm de mais alto na atmosfera.

A compreensão das semelhanças e diferenças entre esta nova – e até agora única – super-proeminência na anã L e as proeminências anteriormente observadas, detectadas em todos os comprimentos de onda em estrelas de maior massa, é agora uma prioridade para a equipa. Mas para alcançar isso, precisam de encontrar mais exemplos.

“Ainda há muito a ser descoberto no arquivo do XMM-Newton,” diz Andrea. “De certa forma, acho que isto é apenas a ponta do icebergue.”

Uma pista que efectivamente possuem é que existe apenas uma proeminência de J0331-27 nos dados, apesar do XMM-Newton ter observado a estrela por um total de 3,5 milhões de segundos – cerca de 40 dias. Isto é peculiar porque outras estrelas flamejantes tendem a sofrer de vários surtos mais pequenos.

“Os dados parecem sugerir que uma anã L leva mais tempo a acumular energia, de modo que há uma grande libertação repentina,” diz Beate.

As estrelas com proeminências mais frequentes libertam menos energia de cada vez, enquanto esta anã L parece libertar energia muito raramente, mas num evento realmente grande. Porque é que isto pode ser o caso, ainda é uma questão em aberto que precisa de mais investigação.

“A descoberta desta super-proeminência numa anã L é um grande exemplo de investigação baseada no arquivo do XMM-Newton, demonstrando o enorme potencial científico da missão,” diz Norbert Schartel, cientista do projecto XMM-Newton da ESA. “Estou ansioso pela próxima surpresa.”

Astronomia On-line
28 de Fevereiro de 2020

 

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3467: Veja a Lua da perspectiva dos astronautas da Apollo 13

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Nunca imaginou como foi que os astronautas da Apollo 13 viram a Lua? Qual o impacto de estar perto de um astro que está a 384.403 quilómetros da Terra? Decerto já passou pela mente como seria. Então, a NASA mostrou agora imagens fantásticas que nos dão uma perspectiva completamente arrebatadora do satélite natural do nosso planeta.

A agência espacial lançou na segunda-feira um vídeo da Lua do ponto de vista dos astronautas da missão da Apollo 13.

A Lua logo ali tão perto

A NASA lançou um vídeo, em resolução 4K, recorrendo aos dados da Lunar Reconnaissance Orbiter, uma nave espacial robótica da NASA que orbita a Lua. Como tal, a agência espacial deu a conhecer muitos dos aspectos vividos pelos astronautas da missão Apollo 13. Na verdade, estes nunca pousaram em solo lunar, mas fazem parte de um restrito grupo de seres humanos que viram a Lua de perto.

No vídeo, a NASA refere que os astronautas estiveram na escuridão durante oito minutos quando a nave estava entre o início da Terra e o nascer do Sol até que o terreno lunar emergiu. É aí que o vídeo começa.

A viagem da Apollo 13

A agência espacial leva-nos através do nosso satélite natural, vislumbrando o solo lunar, acompanhado de informações e de uma banda sonora. Depois de seguirmos “por trás” da Lua, a luz do Sol ilumina e dá forma ao astro que nos acompanha desde sempre, pelo menos desde que existimos.

Durante algum tempo, no lado escuro, os astronautas ficaram sem comunicações, o silêncio invadiu-lhes a alma, até que a Terra apareceu e a Apollo 13 restabeleceu o contacto via rádio com o Controlo da Missão.

O vídeo termina a mostrar a trajectória que os astronautas fizeram ao redor da Lua para voltar para casa em segurança.

Houston, we’ve had a problem

Astronautas da Apollo 13, John Swigert, Fred Haise e James Lovell planearam alunar. Contudo, durante as manobras, perderam acesso a um tanque de oxigénio necessário para fornecer ar e energia. Nessa altura, Swigert disse as famosas palavras: “Houston, we’ve had a problem (Houston, tivemos um problema)”, durante a missão. Como resultado, esta frase ficou até hoje e é uma das frases mais famosas na história da conquista do Espaço.

A tripulação de três homens circulou a Lua com sucesso e regressou em segurança à Terra.

Pplware
26 Fev 2020
spacenews

 

What’s up with that rock? China’s moon rover finds something strange on the far side.

SCIENCE/ASTRONOMY

Rock fragments, including one specimen (circled) targeted for analysis, discovered by the Yutu-2 rover.
(Image: © CNSA/CLEP/Our Space)

China’s Yutu-2 lunar rover has discovered what appear to be relatively young rocks during its recent exploration activities on the lunar far side.

The Chang’e-4 mission’s rover imaged the scattered, apparently lighter-colored rocks during lunar day 13 of the mission, in December 2019, according to the Chinese-language ‘Our Space‘ science outreach blog.

The specimens, which are quite different from those already studied by the rover, could round out the team’s insights into the geologic history and evolution of the area, called Von Kármán crater.

Closer inspection of the rocks by the rover team revealed little erosion, which on the moon is caused by micrometeorites and the huge changes in temperature across long lunar days and nights. That anomaly suggests that the fragments are relatively young. Over time, rocks tend to erode into soils.

The relative brightness of the rocks also indicated they may have originated in an area very different to the one Yutu-2 is exploring.

Chang’e-4 made a historic, first-ever soft landing on the far side of the moon in January 2019. Von Kármán, a roughly 110-mile-wide (180 kilometers) crater, is around 3.6 billion years old. Lava has flooded it multiple times since its formation, leaving it relatively smooth and dark. The crater itself lies within the South Pole-Aitken Basin, an even more massive and more ancient impact crater.

A rock fragment viewed by a Yutu-2 obstacle-avoidance camera. (Image credit: CNSA/CLEP/Our Space)

Dan Moriarty, NASA Postdoctoral Program Fellow at the Goddard Space Flight Center in Maryland, said the size, shape and color of the rocks provide clues to their origin.

“Because [the rocks] all look fairly similar in size and shape, it is reasonable to guess that they might all be related,” he told Space.com. “Chang’e-4 landed on a volcanic mare, [a] basalt patch, and those volcanic materials are much darker than normal lunar highlands crust. If these rocks are indeed brighter than the soil, it could mean that they are made up of a higher component of bright, highlands crust materials than the surrounding volcanic-rich soils.”

Image of the surface of Von Kármán crater from Yutu-2, released in February 2020. (Image credit: CNSA/CLEP)

Moriarty noted that higher-resolution images of the rock would provide more information. “If the rock has the appearance of many heterogeneous fragments ‘welded’ together, this would indicate a regolith breccia,” which are formed by the immense heat of a meteorite impact, he said. “If the rock appears more coherent, then it might be a primary crustal rock excavated by the impact.”

China recently published a huge batch of data and amazing images from the Chang’e-4 lander and Yutu-2 rover. However, the release did not include data from day 13, meaning high-resolution images of these intriguing specimens are not yet public.

Regarding the age of the rocks, Moriarty said that “fresh” is a relative term: In this case, it means that the rocks formed after the major resurfacing events in Von Kármán crater. “So that could be 10-100 million years [ago] or 1-2 billion years. It’s really hard to say definitively.”

To learn more, the Yutu-2 team navigated the rover in order to analyze one of the specimens with its Visible and Near-infrared Imaging Spectrometer (VNIS) instrument, which detects light that is scattered or reflected off materials to reveal their makeup.

Because the fragments are small and the lunar terrain is very challenging, the team made careful calculations and fine adjustments in order to get the rocks into the VNIS field of view, according to Our Space. This may account for the relatively short distance Yutu-2 traveled during lunar day 13: 41.3 feet (12.6 meters). Overall, Yutu-2 has driven 1,170 feet (357 m) since arriving in Von Kármán crater.

Yutu-2 looks back over tracks it made in the lunar soil. (Image credit: CNSA/CLEP)

Earlier in 2019, Yutu-2 made numerous approaches to an unidentified rock sample, which Our Space described as “gel-like.”

The Chang’e-4 lander and Yutu-2 completed their 14th lunar day of science and exploration on Jan. 31, ahead of sunset over the landing area in Von Kármán crater. Day 15 began on Feb. 17, with Yutu-2 due to head to the northwest and then southwest to reach a designated target point.

China plans to launch Chang’e-5, a sample-return mission, in the second half of this year. It will collect around 4 lbs. (2 kilograms) of samples from Oceanus Procellarum on the moon’s near side before returning to Earth. If this is successful, the backup Chang’e-6 mission could attempt to retrieve samples from the South Pole-Aitken Basin or the lunar south pole around 2023.

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Space.com
By Andrew Jones
20/022020

 

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‘Starter’ Earth grew in a flash. Here’s how the planet did it.

SCIENCE/ASTRONOMY

If the solar system formed in 24 hours, then proto-Earth formed in just 1.5 minutes.

An illustration of the protoplanetary disk around our sun.
(Image: © Shutterstock)

Dust from meteorites that crash-landed on Earth have revealed that Earth’s precursor, known as proto-Earth, formed much faster than previously thought, a new study finds.

An analysis of this meteorite dust showed that proto-Earth formed within about 5 million years, which is extremely fast, astronomically speaking.

Put another way, if the entire 4.6 billion years of the solar system’s existence were compressed into a 24-hour period, proto-Earth formed in just 1 minute and 30 seconds, the researchers said.

The new finding breaks with the previously held idea that proto-Earth formed when larger and larger planetary bodies randomly slammed into one another, a process that would have taken several tens of millions of years, or about 5 to 15 minutes in the fictional 24-hour timescale.

In contrast, the new idea holds that planets formed through the accretion of cosmic dust, a process in which dust attracts more and more particles through gravity. “We start from dust, essentially,” study lead researcher Martin Schiller said in a statement. Schiller is an associate professor of geochemistry at the Centre for Star and Planet Formation (StarPlan) at the University of Copenhagen’s Globe Institute, in Denmark.

With accretion, millimeter-size particles would have come together, “raining down on the growing body and making the planet in one go,” Schiller said.

Schiller and his colleagues made the finding by studying iron isotopes, or different versions of the element iron, in meteorite dust. After looking at iron isotopes in different types of meteorites, they realized that only one type had an iron profile that was similar to Earth’s: the CI chondrites, which are stony meteorites. (The “C” stands for carbonaceous and the “I” stands for Ivuna, a place in Tanzania where some CI meteorites are found.)

The dust in these CI chondrites is the best approximation out there for the solar system’s overall composition, the researchers said. In the solar system’s early days, dust like this joined with gas and both were funneled into a accretion disk orbiting the growing sun.

Over the course of 5 million years, the solar system’s planets formed. According to the new study, the proto-Earth’s iron core also formed during this time, snatching up accreted iron from the proto-planet’s mantle. Eventually, this proto-planet became the Earth we know today.

Message from Mars

Meteorites from Mars tell scientists that, in the beginning, the composition of iron isotopes in the material making up Earth were different than they were later on. This likely happened because heat from the young growing sun altered them, the researchers said.

After a few hundred thousand years passed, the area where Earth was forming became cold enough for unheated CI dust that came from farther away to become part of proto-Earth’s accretion disc.

Given that iron from this far away dust is found in Earth’s mantle today, it makes sense that “most of the previous iron was already removed into the core,” Schiller said. “That is why the core formation must have happened early.”

The other idea — that Earth formed when planetary bodies randomly collided with one another — doesn’t hold, he said. “If the Earth’s formation was a random process where you just smashed bodies together, you would never be able to compare the iron composition of the Earth to only one type of meteorite,” Schiller said. “You would get a mixture of everything.”

The new finding may also apply to other planets in the universe, the researchers noted. In essence, this means that other planets may grow much faster than previously realized. In fact, there is already evidence that this is likely the case, according to data on thousands of exoplanets in other galaxies, said study co-researcher Martin Bizzarro, a professor at StarPlan.

“Now we know that planet formation happens everywhere,” Bizzarro said in the statement. “When we understand these mechanisms in our own solar system, we might make similar inferences about other planetary systems in the galaxy.”

This process may even explain when and how often water is accreted during planet formation.

“If the theory of early planetary accretion really is correct, water is likely just a by-product of the formation of a planet like the Earth,” Bizzarro said. “Making the ingredients of life, as we know it, [is] more likely to be found elsewhere in the universe.”

The study was published online Feb. 12 in the journal Science Advances.

Originally published on Live Science.
24/02/2020
By Laura Geggel – Associate Editor

 

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3464: See record-high temperatures strip Antarctica of huge amounts of ice

SCIENCE/Antarctica

Watch a barren, brown desert emerge from the icy continent.

Antarctica’s Eagle Island on Feb. 4 and Feb. 13, 2020. (Image: © NASA Earth Observatory)

It’s easy to forget that Antarctica is technically a desert, until you see it without snow.

A new pair of satellite images shared by NASA’s Earth Observatory makes that stark reality clear as ice. NASA’s Landsat-8 satellite snapped the two images of Eagle Island (a small island off Antarctica’s northwest tip) on Feb. 4 and Feb. 13, 2020, bookending a period of record high temperatures in the southernmost continent. Between the two images, a significant amount of the island’s glacial ice disappeared, revealing huge swaths of the barren brown rock underneath.

According to glaciologist Mauri Pelto, a professor of environmental science at Nichols College in Massachusetts, the island lost about 20% of its seasonal snow accumulation in just a few days.

“You see these kinds of melt events in Alaska and Greenland, but not usually in Antarctica,” Pelto told NASA.

The melt coincided with not one, but two record-high temperatures recorded on Antarctica this month. On Feb. 6, a research station on the northern edge of the Antarctic Peninsula (the finger of land on the continent’s northwest tip, closest to South America) recorded a new record-high temperature of 64.9 degrees Fahrenheit (18.3 degrees Celsius) — surpassing the previous record of 63.5 F (17.5 C), set in March 2015.

Days later, on Feb. 9, researchers on the nearby Seymour Island saw their thermometers hit 69.35 F (20.75 C), setting another all-time high for the continent. (For comparison, that’s about the same temperature reported in Los Angeles, on the same day. Balmy!)

As the new images show, those high temperatures caused significant melting on nearby glaciers. According to Pelto, Eagle Island lost nearly 1 square mile (1.5 square kilometers) of snowpack to the heat, creating several large ponds of bright blue meltwater at the island’s center.

While every season has its highs, this summer has been especially warm for Antarctica, Pelto said. The continent has already seen two heatwaves this season — one in November 2019 and one in January 2020 — reminding us that significant melt events like these are becoming more common as global warming continues unchecked.

Originally published on Live Science.

24/02/2020
By Brandon Specktor – Senior Writer

 

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3463: Como as estrelas recém-nascidas se preparam para o nascimento dos planetas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

O ALMA e o VLA observaram mais de 300 proto-estrelas e seus jovens discos proto-planetários em Orionte. Esta imagem mostra um subconjunto de estrelas, incluindo alguns binários. Os dados do ALMA e do VLA complementam-se uns aos outros: o ALMA vê a estrutura do disco externo (a azul) e o VLA observa o disco interno e o núcleo estelar (laranja).
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Tobin; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Uma equipa internacional de astrónomos usou dois dos radiotelescópios mais poderosos do mundo para criar mais de trezentas imagens de discos de formação planetária em torno de estrelas muito jovens nas Nuvens de Orionte. Estas imagens revelam novos detalhes sobre os locais de nascimento dos planetas e sobre os estágios iniciais da formação estelar.

A maioria das estrelas do Universo é acompanhada por planetas. Estes planetas nascem em anéis de poeira e gás, chamados discos proto-planetários. Mesmo estrelas muito jovens estão cercadas por estes discos. Os astrónomos querem saber exactamente quando estes discos começam a se formar e qual o seu aspecto. Mas as estrelas jovens são muito fracas e existem densas nuvens de poeira e gás em seu redor, nos berçários estelares. Somente complexos de radiotelescópios altamente sensíveis conseguem localizar os pequenos discos em redor destas estrelas infantis por entre o material densamente compacto nestas nuvens.

Nesta nova investigação, os astrónomos apontaram o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) da NSF (National Science Foundation) e o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para uma região no espaço onde nascem muitas estrelas: as Nuvens Moleculares de Orionte. Este levantamento, de nome VANDAM (VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity), é até à data o maior levantamento de estrelas jovens e dos seus discos.

As estrelas muito jovens, também chamadas proto-estrelas, formam-se em nuvens de gás e poeira no espaço. O primeiro passo na formação de uma estrela é o colapso destas nuvens densas devido à gravidade. À medida que a nuvem colapsa, começa a girar – formando um disco achatado em torno da proto-estrela. O material do disco continua a alimentar a estrela e a fazê-la crescer. Eventualmente, o material restante no disco deverá formar planetas.

Muitos aspectos destes primeiros estágios da formação estelar, e de como o disco se forma, ainda não são claros. Mas esta nova investigação fornece algumas pistas em falta, pois o VLA e o ALMA espiaram através das nuvens densas e observaram centenas de proto-estrelas e seus discos em vários estágios de formação.

Jovens discos de formação planetária

“Este levantamento revelou a massa e o tamanho médio destes discos proto-planetários muito jovens,” disse John Tobin, do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) em Charlottesville, no estado norte-americano da Virgínia, e líder da equipa científica. “Agora podemos compará-los com discos mais antigos que também foram estudados intensivamente com o ALMA.”

O que Tobin e a sua equipa descobriram, é que discos muito jovens podem ter tamanho semelhante, mas são, em média, muito mais massivos do que os discos mais antigos. “Quando uma estrela cresce, consome cada vez mais material do disco. Isto significa que os discos mais jovens têm muito mais matéria-prima da qual os planetas podem formar-se. Possivelmente já começaram a ser formados, em torno de estrelas muito jovens, planetas maiores.”

Quatro proto-estrelas especiais

Entre as centenas de imagens deste levantamento, quatro proto-estrelas parecem diferentes das outras e chamaram a atenção dos cientistas. “Estas estrelas recém-nascidas pareciam muito irregulares e desajeitadas,” disse Nicole Karnath, membro da equipa e da Universidade de Toledo, Ohio (agora no Centro Científico do SOFIA). “Pensamos que estão num dos estágios mais iniciais da formação estelar e algumas talvez ainda nem se tenham transformado em proto-estrelas.”

A descoberta destes quatro objectos, pelos cientistas, é especial. “Raramente encontramos mais do que um objecto irregular numa observação,” acrescentou Karnath, que usou quatro destas estrelas infantis para propor um caminho esquemático para os estágios iniciais da formação estelar. “Não temos a certeza da sua idade, mas têm provavelmente menos de dez mil anos.”

Para serem definidas como uma típica proto-estrela (classe 0), as estrelas não devem apenas ter um disco giratório achatado em seu redor, mas também um fluxo – expelindo material em direcções opostas – que limpa a nuvem densa em torno das estrelas e as torna opticamente visíveis. Este fluxo é importante, porque impede que as estrelas descontrolem a sua rotação enquanto crescem. Mas exactamente quando é que estes fluxos começam, é uma questão em aberto na astronomia.

Uma das estrelas infantis neste estudo, chamada HOPS 404, possui um fluxo de apenas dois quilómetros por segundo (um típico fluxo proto-estelar tem 10-100 km/s). “É um grande sol inchado que ainda está a acumular muita massa e que apenas começou o seu fluxo para perder momento angular e assim continuar a crescer,” explicou Karnath. “Este é um dos fluxos mais pequenos que já vimos e apoia a nossa teoria do aspecto do primeiro passo na formação de uma proto-estrela.”

Combinando o ALMA e o VLA

A excelente resolução e sensibilidade desta investigação, fornecidas pelo ALMA e pelo VLA, foram cruciais para entender as regiões exteriores e interiores das proto-estrelas e dos seus discos. Embora o ALMA possa examinar em grande detalhe o material denso e empoeirado em torno de proto-estrelas, as imagens do VLA obtidas a maiores comprimentos de onda foram essenciais para entender as estruturas internas das proto-estrelas mais jovens a escalas mais pequenas do que o nosso Sistema Solar.

“A combinação do ALMA e do VLA deu-nos o melhor dos dois mundos,” disse Tobin. “Graças a estes telescópios, começamos a entender o início da formação planetária.”

Astronomia On-line
25 de Fevereiro de 2020

 

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3462: Planeta com ano de 18 horas à beira da destruição

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista de um Júpiter quente orbitando muito perto de uma estrela.
Crédito: Universidade de Warwick/Mark Garlick

Astrónomos da Universidade de Warwick observaram um exoplaneta orbitando uma estrela em pouco mais de 18 horas, o período orbital mais curto já observado para um planeta do seu tipo.

Isto significa que a duração do ano para este Júpiter quente – um gigante gasoso semelhante em tamanho e composição com Júpiter, no nosso próprio Sistema Solar – é inferior a um dia terrestre.

O achado foi divulgado num artigo científico publicado dia 20 de Fevereiro na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e os cientistas pensam que pode ajudar a descobrir se os planetas deste género estão, ou não, numa espiral destrutiva em direcção aos seus sóis.

O planeta NGTS-10b foi descoberto a cerca de 1000 anos-luz de distância da Terra, como parte do NGTS (Next-Generation Transit Survey), um levantamento exoplanetário sediado no Chile que visa descobrir planetas do tamanho de Neptuno usando o método de trânsito. Isto envolve a observação de estrelas em busca de uma queda no brilho, indicativa da passagem de um planeta à sua frente.

A qualquer momento o levantamento observa 100 graus quadrados do céu, que inclui cerca de 100.000 estrelas. Dessas 100.000 estrelas, esta chamou a atenção dos astrónomos devido aos mergulhos muito frequentes no brilho estelar provocados pela rápida órbita do planeta.

O autor principal Dr. James McCormac, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: “Estamos empolgados em anunciar a descoberta de NGTS-10b, um planeta do tamanho de Júpiter com um período extremamente curto que orbita uma estrela não muito diferente do nosso Sol. Também estamos satisfeitos com o facto do NGTS continuar a empurrar as fronteiras da ciência terrestre de trânsitos exoplanetários através da descoberta de classes raras de exoplanetas.

“Embora, em teoria, os Júpiteres quentes com períodos orbitais curtos (menos de 24 horas) sejam os mais fáceis de detectar devido ao seu grande tamanho e trânsitos frequentes, provaram ser extremamente raros. Das centenas de Júpiteres quentes actualmente conhecidos, apenas sete têm um período orbital inferior a um dia.”

NGTS-10b orbita tão depressa porque está muito próximo do seu sol – a apenas o dobro do diâmetro da estrela que, no contexto do nosso Sistema Solar, a posicionaria 27 vezes mais perto do que Mercúrio está do nosso próprio Sol. Os cientistas notaram que está perigosamente perto do ponto em que as forças de maré da estrela acabariam por destruir o planeta.

É provável que o planeta sofra bloqueio de maré, de modo que um lado está constantemente virado para a estrela e constantemente quente – os astrónomos estimam que a temperatura média seja superior a 1000º C. A estrela, propriamente dita, tem mais ou menos 70% do raio do Sol e é 1000º C mais fria que o Sol, com cerca de 4000º C. NGTS-10b também é um excelente candidato para caracterização atmosférica com o Telescópio Espacial James Webb.

Usando fotometria de trânsito, os cientistas sabem que o planeta é 20% maior do que o nosso Júpiter e tem pouco mais de duas vezes a sua massa, de acordo com medições da velocidade radial, capturadas num ponto conveniente do seu ciclo de vida para ajudar a responder perguntas sobre a evolução deste tipo de planetas.

Os planetas massivos geralmente formam-se muito longe da estrela e depois migram por meio de interacções com o disco enquanto o planeta ainda está a formar-se, ou por meio de interacções com planetas adicionais muito mais tarde na sua vida. Os astrónomos planeiam solicitar tempo de observação para obter medições de alta precisão de NGTS-10b e continuar a observá-lo na próxima década para determinar se permanecerá nesta órbita por algum tempo – ou se entrará numa espiral da morte em direcção à sua estrela.

O co-autor Dr. David Brown acrescenta: “Pensa-se que estes planetas de período extremamente curto migram dos confins dos seus sistemas solares e acabam sendo consumidos ou perturbados pela estrela. Ou temos muita sorte de os avistar neste período orbital curto, ou os processos pelos quais o planeta migra para a estrela são menos eficientes do que imaginamos; nesse caso, poderá viver nesta configuração durante muito mais tempo.”

O co-autor Dr. Daniel Bayliss disse: “Nos próximos dez anos, pode ser possível ver este planeta a espiralar. Vamos poder usar o NGTS para o monitorizar ao longo de uma década. Se pudéssemos ver que o período orbital estava a começar a diminuir e o planeta a começar a espiralar, isso dir-nos-ia muito sobre a estrutura do planeta que ainda não sabemos.”

“Tudo o que sabemos sobre a formação planetária diz-nos que os planetas e as estrelas formam-se ao mesmo tempo. O melhor modelo que temos sugere que a estrela tem cerca de 10 mil milhões de anos e assumimos que o planeta também tem. Ou estamos a vê-lo nos últimos estágios da sua vida, ou de alguma forma é capaz de viver aqui por mais tempo do que devia.”

Astronomia On-line
25 de Fevereiro de 2020

 

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“Lander” InSight vai empurrar a “toupeira”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

O InSight da NASA moveu recentemente o seu braço robótico para mais perto do dispositivo que escava a superfície marciana, chamado “toupeira”, em preparação para empurrar a sua tampa traseira.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Depois de quase um ano a tentar perfurar a superfície marciana, a sonda de calor pertencente ao módulo InSight da NASA está prestes a receber um empurrão. A equipa da missão planeia comandar a pá, situada na extremidade do braço robótico, para pressionar na “toupeira” auto-marteladora, projectada para se escavar até 5 metros de profundidade. Esperam que a parte superior da toupeira, também chamada de tampa traseira, a impeça de sair do seu buraco em Marte, como aconteceu duas vezes nos últimos meses depois de quase se enterrar.

Parte de um instrumento chamado HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package), a toupeira é um espigão com 40 cm de comprimento equipado com um mecanismo interno que age como um martelo. Ao escavar o solo, foi projectado para arrastar com ele um cabo em forma de fita que se estende do módulo. Ao longo deste cabo estão incorporados sensores de temperatura que medem o calor que vem do interior do planeta a fim de revelar detalhes científicos importantes sobre a formação de Marte e de todos os planetas rochosos, incluindo a Terra. O HP3 fornecido pelo Centro Aeroespacial Alemão (DLR).

A equipa tem, até agora, evitado empurrar a tampa traseira para evitar qualquer dano potencial no cabo.

A toupeira ficou presa no dia 28 de Fevereiro de 2019, logo no primeiro dia em que começou a martelar. Desde então, a equipa do InSight determinou que o solo aqui é diferente do que foi encontrado noutras partes de Marte. O InSight pousou numa área com uma camada de solo invulgarmente espesso, quase cimentado. Em vez de solto e parecido com areia, como esperado, os grãos de poeira unem-se.

A toupeira precisa de fricção do solo para se escavar no solo; sem fricção, o recuo da sua acção auto-marteladora faz com que simplesmente salte no lugar. Ironicamente, é o solo solto, e não o solo cimentado, que fornece essa fricção à medida que cai em torno da toupeira.

Este verão passado, a equipa do InSight começou a usar a pá do braço robótico para pressionar a lateral da toupeira, uma técnica chamada “fixação” que adicionava fricção suficiente para a ajudar a escavar sem entrar em contacto com o frágil cabo científico ligado à parte de trás da toupeira.

Embora a fixação tenha ajudado, a toupeira saltou novamente do solo marciano por duas ocasiões, possivelmente devido a solo acumulado por baixo. Com poucas alternativas disponíveis, a equipa decidiu tentar ajudar a toupeira a cavar pressionando cuidadosamente a tampa traseira enquanto tentava evitar o cabo.

Podem ser necessárias várias tentativas para aperfeiçoar o empurrão na tampa traseira, tal como na fixação. Durante o final de Fevereiro e início de Março, o braço do InSight será posicionado em posição para que a equipa possa testar o que acontece quando a toupeira martelar brevemente.

Entretanto, a equipa também está a considerar usar a pá para mover mais solo para o buraco que se formou em redor da toupeira. Isto poderá adicionar mais pressão e fricção, permitindo que finalmente se escave. Esta estratégia está dependente de quão profundamente a toupeira será capaz de viajar após o empurrão da pá na tampa traseira.

Astronomia On-line
25 de Fevereiro de 2020

 

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3460: Ponham os óculos de sol!

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Pode parecer um monte de pipocas, mas na realidade esta é a mais clara imagem do Sol que alguma vez conseguimos!

O Sol é a nossa estrela mais próxima, e já viveu aproximadamente metade da sua vida. Brilha no centro do Sistema Solar há cerca de 5 mil milhões de anos, e espera-se que continue a fazê-lo ao longo de outros 4.5 mil milhões.

Esta imagem foi obtida por um telescópio solar, situado no topo de um vulcão no Havai. Mostra o padrão do gás “a ferver” na superfície do Sol. Cada uma das bolhas que se veem nela tem mais ou menos o tamanho do Texas, o maior estado dos EUA (à excepção do Alasca). É através delas que o calor e a energia vindos das profundezas do Sol chegam à superfície. As áreas mais brilhantes da imagem correspondem aos cimos das bolhas, onde o calor é maior. As linhas escuras nos bordos de cada uma delas são as zonas onde o material arrefece e se afunda para o interior do Sol.

Tal como a Terra, o Sol passa por períodos de “mau tempo”, com ventos poderosos e chuva forte. Porém, no Sol a chuva não é composta por água como nas frequentes tempestades do nosso planeta, e sim por gás super-aquecido e carregado electricamente, a que se dá o nome de plasma. Quando uma tempestade magnética no Sol envia material da estrela na direcção do nosso planeta isso pode ter efeitos nas viagens aéreas, perturbar as comunicações por satélite e prejudicar as redes de energia, levando a demoradas faltas de electricidade e a danos em tecnologias como o GPS.

Estas áreas luminosas podem ajudar os cientistas a perceber como e porque é que a camada externa gasosa do Sol, chamada corona, está a uma temperatura superior a um milhão de graus!

Facto curioso: Só podemos ver a coroa do Sol durante um eclipse solar total, altura em que ela aparece como uma auréola prateada em torno da estrela.

Crédito da imagem: NSO/AURA/NSF

Space Scoop original (em inglês): http://www.spacescoop.org/en/scoops/2005/put-on-your-sunglasses/

Portal do Astrónomo
José Saraiva
22 Fevereiro, 2020

 

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World’s richest person, Jeff Bezos gives $10 billion to fight climate change

SCIENCE/CLIMATE

The Bezos Earth Fund will start issuing grants this summer.

(Image: © Shutterstock)

The fight against climate change is getting a big infusion of cash.

The world’s richest person, Amazon.com founder Jeff Bezos, announced on Monday (Feb. 17) that he’s starting an organization devoted to that pressing cause — and he’s putting in $10 billion of his own money to get it off the ground.

The new Bezos Earth Fund “will fund scientists, activists, NGOs [nongovernmental organizations] — any effort that offers a real possibility to help preserve and protect the natural world,” the billionaire wrote in an Instagram post Monday, which described climate change as “the biggest threat to our planet.”

Today, I’m thrilled to announce I am launching the Bezos Earth Fund.⁣⁣⁣
⁣⁣⁣
Climate change is the biggest threat to our planet. I want to work alongside others both to amplify known ways and to explore new ways of fighting the devastating impact of climate change on this planet we all share. This global initiative will fund scientists, activists, NGOs — any effort that offers a real possibility to help preserve and protect the natural world. We can save Earth. It’s going to take collective action from big companies, small companies, nation states, global organizations, and individuals. ⁣⁣⁣
⁣⁣⁣
I’m committing $10 billion to start and will begin issuing grants this summer. Earth is the one thing we all have in common — let’s protect it, together.⁣⁣⁣
⁣⁣⁣
– Jeff

“I want to work alongside others both to amplify known ways and to explore new ways of fighting the devastating impact of climate change on this planet,” Bezos added. “I’m committing $10 billion to start and will begin issuing grants this summer. Earth is the one thing we all have in common — let’s protect it, together.”

Bezos has cited environmental concerns as a big motivator for the ambitions of his spaceflight company, Blue Origin, which aims to get millions of people living and working in space. Achieving this goal will take considerable pressure off our beleaguered Earth, Bezos has stressed.

“Blue Origin believes that in order to preserve Earth, our home, for our grandchildren’s grandchildren, we must go to space to tap its unlimited resources and energy,” the company’s website reads. “Like the Industrial Revolution gave way to trade, economic abundance, new communities and high-speed transportation — our road to space opens the door to the infinite and yet unimaginable future generations might enjoy.”

But some people are calling for Bezos — who is worth about $130 billion — to do even more for our planet, as NPR noted.

“We applaud Jeff Bezos’ philanthropy, but one hand cannot give what the other is taking away,” Amazon Employees For Climate Justice said in a statement Monday, which was released via Twitter.

“The people of Earth need to know: When is Amazon going to stop helping oil & gas companies ravage Earth with still more oil and gas wells?” the statement added. “When is Amazon going to stop funding climate-denying think tanks like the Competitive Enterprise Institute and climate-delaying policy? When will Amazon take responsibility for the lungs of children near its warehouses by moving from diesel to all-electric trucking?”

Mike Wall’s book about the search for alien life, “Out There” (Grand Central Publishing, 2018; illustrated by Karl Tate), is out now. Follow him on Twitter @michaeldwall. Follow us on Twitter @Spacedotcom or Facebook

Livescience
By Mike Wall – Space.com Senior Writer
20/02/2020

 

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What should we do if a ‘planet-killer’ asteroid takes aim at Earth?

SCIENCE/ASTRONOMY

Researchers at MIT calculated which option is best depending on the asteroid and its path through space.

An illustration shows a rocket approaching an asteroid that’s drifted too close to Earth. A scout probe orbits nearby.
(Image: © Photo collage: Christine Daniloff, MIT)

If a giant object looks like it’s going to slam into Earth, humanity has a few options: Hammer it with a spacecraft hard enough to knock it off course, blast it with nuclear weapons, tug on it with a gravity tractor, or even slow it down using concentrated sunlight.

We’ll have to decide whether to visit it with a scout mission first, or launch a full-scale attack immediately.

Those are a lot of decisions to make under existential duress, which is why a team of MIT researchers have come up with a guide, published February in the journal Acta Astronautica, to help future asteroid deflectors.

In movies, an incoming asteroid is usually a very last-minute shock: a big, deadly rock hurtling right toward Earth like a bullet out of the darkness, with only weeks or days between its discovery and its projected impact. That is a real threat, according to an April 2019 presentation by NASA’s Office of Planetary Defense that Live Science attended. But NASA believes that it’s spotted most of the largest, deadliest objects that have even a small chance of striking Earth — the so-called planet killers. (Of course, there are probably plenty of smaller rocks — still large enough to kill whole cities — that remain undiscovered.)

Because most of the large objects in Earth’s neighborhood are already being closely watched, we’ll likely have plenty of warning before one strikes Earth. Astronomers watch these space rocks as they get near Earth to see whether they’re likely to cross through one of their “keyholes.” Every Earth-threatening asteroid gets closer and further from Earth at different points in its orbit around the sun. And along that path, near Earth, it has keyholes. Those keyholes are regions of space that it has to pass through in order to end up on a collision course during its next approach to our planet..

“A keyhole is like a door — once it’s open, the asteroid will impact Earth soon after, with high probability,” Sung Wook Paek, lead author of the study and a Samsung engineer who was an MIT graduate student when the paper was written, said in a statement.

The easiest time to stop an object from hitting Earth is before it hits one of those keyholes, according to the paper. That will keep the object from getting on the route toward an impact in the first place — at which point saving Earth would require far more resources and energy, and involve much more risk.

Paek and his co-authors tossed out most of the more exotic asteroid-deflection schemes out of hand, leaving only nuclear detonation and impactors as serious options. Nuclear detonation is problematic as well, they wrote, because it’s uncertain exactly how an asteroid will behave after a nuclear explosion and because political concerns about nuclear weapons could cause problems for the mission.

In the end, they landed on three options for missions that could reasonably be prepared on short notice if a planet-killer asteroid were spotted heading toward a keyhole:

  • A “type 0” mission where a single, heavy spacecraft was fired at the incoming object, aimed using the best available information about the object’s makeup and trajectory to knock it off course.
  • A “type 1” mission where a scout is launched first and collects close-up data about the asteroid before the main impactor is launched, in order to better aim the shot for maximum effect.
  • A “type 2” mission where one small impactor is launched at the same time as the scout to knock the object a bit off course. Then all the information from the scout and the first impact are used to fine-tune a second small impact that finishes the job.

The problem with “type 0” missions, the researchers wrote, is that telescopes on Earth can only gather rough information about planet killers, which are still faraway, dim, relatively small objects. Without precise information on the object’s mass, velocity, or physical makeup, the impactor mission will have to rely on some imprecise estimates, and has a higher risk of failing to properly knock the incoming object out of its keyhole.

Type 1 missions are more likely to succeed, the researchers wrote, because they can determine the incoming rock’s mass and velocity far more precisely. But they also take more time and resources. Type 2 missions are even better, but take yet more time and resources to get underway.

The researchers developed a method for calculating which mission is best based on two factors: the time between the mission start and the date the planet killer will reach its keyhole, and the difficulty involved in properly diverting the specific planet killer.

Applying those calculations to two well-known planet-killer asteroids in Earth’s general neighborhood, Apophis and Bennu, the researchers came up with a complex set of instructions for future asteroid deflectors in the event one of those objects started heading for a keyhole.

Given enough time, they found, type 2 missions were almost always the right way to deflect Bennu. If time was short, though, a quick-and-dirty type 0 mission was the way to go. There were just a handful of instances where type 1 missions made sense.

Apophis was a different, more complicated story. If time was short, a type 1 mission was usually the best option: collect data quickly in order to properly aim the impact. Given more time, type 2 missions were sometimes better, depending how difficult it appeared to be to deflect from its course. There were no situations where a type 0 mission made sense for Apophis.

In both cases, if the time got too short, the researchers found no mission would be successful at diverting the rock.

The differences between the rocks came down to the level of uncertainty about their masses and velocities, as well as how their internal materials would react to an impact.

These same basic principles could be used to study other potential planet killers, and future studies could incorporate other options for deflecting the asteroids, including nuclear weapons, the researchers wrote. The more complex the list of options, the more difficult the calculation gets. Eventually, they wrote, it would be useful to train machine learning algorithms to make decisions based on the exact available data in any planet-killer scenario.

Originally published on Live Science.

LiveScience
By Rafi Letzter – Staff Writer
20/02/2020

 

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3457: O regresso a Vénus e o que isso significa para a Terra

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Vénus esconde um tesouro de informações que podem ajudar-nos a entender a Terra e os exoplanetas. O JPL da NASA está a desenvolver conceitos de missões para sobreviver as extremas temperaturas e pressões atmosféricas do planeta. Esta imagem é uma composição de dados recolhidos pela sonda Magellan da NASA e pelo orbitador Pioneer Venus.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Sue Smrekar está desejosa de voltar a Vénus. No seu escritório no JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, a cientista planetária exibe uma imagem com 30 anos da superfície de Vénus captada pela sonda Magellan, uma lembrança de quanto tempo passou desde que uma missão americana orbitou o planeta. A imagem revela uma paisagem infernal: uma superfície jovem com mais vulcões do que qualquer outro corpo no Sistema Solar, fendas gigantescas, cinturas montanhosas e temperaturas quentes o suficiente para derreter chumbo.

Agora super-aquecido por gases de efeito estufa, o clima de Vénus já foi mais parecido com o da Terra, com água equivalente, em quantidade, a um oceano raso. Pode até ter tido zonas de sub-ducção como a Terra, áreas onde a crosta do planeta afunda de novo na rocha mais próxima do núcleo planetário.

“Vénus é como um caso de controlo para a Terra,” disse Smrekar. “Pensamos que começaram com a mesma composição, a mesma água e dióxido de carbono. E seguiram dois caminhos completamente diferentes. Mas porquê? Quais são as principais forças responsáveis pelas diferenças?”

Smrekaer trabalha com o VEXAG (Venus Exploration Analysis Group), uma aliança de cientistas e engenheiros que investiga maneiras de revisitar o planeta que a Magellan mapeou há décadas atrás. Embora as suas abordagens variem, o grupo concorda que Vénus pode dizer-nos algo de vital importância sobre o nosso planeta: o que aconteceu com o clima super-aquecido do nosso gémeo planetário, e o que é que isso significa para a vida na Terra?

Orbitadores

Vénus não é o planeta mais próximo do Sol, mas é o mais quente do Sistema Solar. Entre o calor intenso (480º C), as corrosivas nuvens sulfúricas e uma atmosfera esmagadora 90 vezes mais densa do que a da Terra, aterrar uma nave é incrivelmente desafiador. Das nove sondas soviéticas que alcançaram este feito, nenhuma durou mais do que 127 minutos.

Da relativa segurança do espaço, um orbitador podia usar radar e espectroscopia no infravermelho próximo para penetrar por baixo das camadas de nuvens, medir mudanças na paisagem ao longo do tempo e determinar se o solo se move ou não. Podia procurar indicadores de água passada, bem como actividade vulcânica e outras forças que podem ter moldado o planeta.

Smrekar, que está a trabalhar numa proposta de um orbitador chamado VERITAS, não acha que Vénus tenha placas tectónicas como a Terra. Mas ela vê possíveis sugestões de sub-ducção – o que acontece quando duas placas convergem e uma desliza por baixo da outra. Mais dados iam ajudar.

“Sabemos muito pouco sobre a composição da superfície de Vénus,” disse. “Achamos que existem continentes, como na Terra, que podem ter-se formado através de sub-ducção passada. Mas não temos informações para realmente dizer isso.”

As respostas não apenas aprofundariam a nossa compreensão do porquê de Vénus e da Terra serem agora tão diferentes; podiam restringir as condições que os cientistas precisariam para encontrar um exoplaneta parecido com a Terra.

Balões de ar quente

Os orbitadores não são o único meio de estudar Vénus de cima. Os engenheiros Attila Komjathy e Siddharth Krishnamoorthy do JPL imaginam uma armada de balões de ar quente que voam ao vento nos níveis mais altos da atmosfera venusiana, onde as temperaturas são próximas das da Terra.

“Ainda não há nenhuma missão encomendada para um balão em Vénus, mas os balões são uma óptima maneira de explorar Vénus porque a atmosfera é tão espessa e a superfície tão dura,” disse Krishnamoorthy. “O balão é como o ponto ideal, onde estamos perto o suficiente para obter um monte de coisas importantes, mas também estamos num ambiente muito mais benigno onde os sensores podem realmente durar tempo suficiente para fornecer algo significativo.”

A equipa colocaria nos balões sismómetros sensíveis o suficiente para detectar sismos no planeta. Na Terra, quando o solo treme, esse movimento ondula na atmosfera como ondas de infra-som (o oposto de ultra-som). Krishnamoorthy e Komjathy demonstraram que a técnica é viável usando balões prateados de ar quente, que mediram sinais fracos acima de áreas da Terra com sismos. E isso nem é com o benefício da densa atmosfera de Vénus, onde a experiência provavelmente transmitiria resultados ainda mais fortes.

“Se o solo se move um pouco, sacode muito mais o ar em Vénus do que na Terra,” explicou Krishnamoorthy.

Para obter estes dados sísmicos, o balão precisaria de lidar com ventos tão velozes quanto os de um furacão. O balão ideal, conforme determinado pelo VEXAG, podia controlar os seus movimentos pelo menos numa direcção. A equipa de Krishnamoorthy e Komjathy ainda não chegou tão longe, mas propuseram um meio-termo: fazer os balões essencialmente voarem ao vento em torno do planeta a uma velocidade constante, transmitindo os seus resultados a um orbitador. É um começo.

Módulos de aterragem

Entre os muitos desafios enfrentados por um “lander” venusiano, estão as nuvens que bloqueiam o Sol: com pouca luz do Sol, a energia solar seria severamente limitada. Mas o planeta é demasiado quente para outras fontes de energia sobreviverem. “Em termos de temperatura, é como estar num forno de cozinha, no modo de auto-limpeza,” disse o engenheiro Jeff Hall, do JPL, que trabalhou nos protótipos de balão e módulo de aterragem para Vénus. “Realmente não há outro lugar, no Sistema Solar, como este ambiente de superfície.”

Para começar, a vida de um módulo de aterragem seria reduzida pelos componentes electrónicos, que começariam a falhar após algumas horas. Hall diz que a quantidade de energia necessária para alimentar um dispositivo de arrefecimento capaz de proteger o módulo exigiria mais baterias do que o “lander” podia transportar.

“Não há esperança de refrigerar um módulo para o manter fresco,” acrescentou. “Tudo o que podemos fazer é diminuir o ritmo a que se destrói.”

A NASA está interessada em desenvolver “tecnologias quentes” que podem sobreviver dias, ou até semanas, em ambientes extremos. Embora o conceito de módulo venusiano de aterragem de Hall não tenha chegado à próxima etapa do processo de aprovação, levou ao seu trabalho actual relacionado com Vénus: um sistema de perfuração e amostragem resistente ao calor que poderia recolher amostras de solo venusiano para análise. Hall trabalha com a Honeybee Robotics para desenvolver os motores eléctricos de próxima geração que perfuram em condições extremas, enquanto o engenheiro Joe Melko do JPL projecta o sistema de amostragem pneumática.

Juntos, trabalham com protótipos na Grande Câmara de Testes de Vénus do JPL, com paredes de aço, que imita as condições do planeta até uma atmosfera composta por 100% dióxido de carbono sufocante. A cada teste bem-sucedido, as equipas levam a humanidade um passo mais perto de forçar os limites da exploração neste planeta mais inóspito.

Astronomia On-line
21 de Fevereiro de 2020

 

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3456: A descoberta de Tombaugh revolucionou o conhecimento do nosso Sistema Solar

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A sonda New Horizons da NASA capturou esta imagem melhorada e de alta resolução de Plutão no dia 14 de Julho de 2015. A imagem combina imagens azuis, vermelhas e infravermelhas obtidas com o instrumento Ralph/MVIC (Multispectral Visual Imaging Camera). A superfície de Plutão mostra uma diversidade incrível de cores subtis, melhoradas nesta imagem para um arco-íris de azuis pálidos, amarelos, laranjas e vermelhos profundos. Muitas formações têm as suas cores distintas, contando uma complexa história geológica e climatológica que os cientistas apenas começaram a descodificar. A imagem resolve detalhes e cores a escalas tão pequenas quanto 1,3 km.
Crédito: NASA/Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins/SwRI

Na passada terça-feira, 18 de Fevereiro, comemorou-se os 90 anos da descoberta de Plutão, por Clyde Tombaugh, um jovem astrónomo que trabalhava no Observatório Lowell em Flagstaff, no estado norte-americano do Arizona. Ao fazê-lo, abriu, sem saber, a porta para a vasta “terceira zona” do Sistema Solar que agora conhecemos como Cintura de Kuiper, que contém inúmeros planetesimais e planetas anões – a terceira classe de planetas no nosso Sistema Solar.

O homónimo do Observatório Lowell, Percival Lowell, propôs pela primeira vez a existência de um “Planeta X” algures para lá da órbita de Neptuno. Incapaz de o encontrar antes da sua morte em 1916, a procura pelo Planeta X parou por quase uma década, até renovada quando Tombaugh foi contratado em 1929. Tombaugh encontrou o objecto no dia 18 de Fevereiro de 1930, aos 24 anos de idade, usando um comparador Zeiss, um dispositivo que lhe permitia identificar objectos em movimento contra os campos estelares de fundo que havia fotografado.

“O que Tombaugh não sabia na altura era que o Planeta X lançaria a era da exploração da terceira zona do Sistema Solar,” disse Thomas Zurbuchen, administrador associado do Directorado de Missões Científicas da NASA. “A ciência baseia-se na ciência, e esta descoberta ajudou a pavimentar o caminho para a exploração desta região desconhecida pela New Horizons.”

Embora tenha morrido em 1997, parte das cinzas de Tombaugh estavam a bordo da sonda New Horizons da NASA quando foi lançada a partir da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, Florida, em Janeiro de 2006. Estas cinzas, transportadas num pequeno receptáculo metálico, viajaram com a New Horizons numa viagem de nove anos e 5,25 mil milhões de quilómetros até Plutão para fazer a primeira exploração do planeta de Tombaugh.

A nave espacial passou por Plutão e pelas suas cinco luas no dia 15 de Julho de 2015, chegando a 12.500 km da superfície e fornecendo as agora icónicas imagens de Plutão e do seu coração, bem como de todas as cinco luas: Caronte, Nix, Hidra, Estige e Cérebro. A passagem revolucionou a compreensão da humanidade sobre o sistema de Plutão e sobre os planetas anões. Da variedade nas suas formações geológicas, à sua atmosfera complexa, às suas intrigantes luas, Plutão mostrou um nível de diversidade física e complexidade que poucos esperavam encontrar.

Uma vez imaginado por alguns como apenas uma rocha gelada, a New Horizons descobriu que Plutão é na verdade geologicamente activo. De estranhas e “afiadas” montanhas de metano a glaciares de azoto, de vulcões de gelo e à presença agora suspeita de um oceano de água líquida no interior do planeta, Plutão fez literalmente com que os cientistas planetários repensassem o quão complexos e activos até os planetas pequenos podem ser. Plutão também possui uma brilhante atmosfera azul de azoto, repleta de neblinas que se estendem meio milhão de metros no seu céu e possíveis neblinas e nevoeiros.

Após o sucesso do “flyby” por Plutão, a NASA estendeu a missão da New Horizons para passar por um pequeno objecto da Cintura de Kuiper mais de 1,6 mil milhões de quilómetros para lá de Plutão. No dia 1 de Janeiro de 2019, a New Horizons trouxe foco a esse corpo antigo, Arrokoth e, ao fazê-lo, revelou como os planetesimais – os blocos de construção de planetas como Plutão – foram formados.

“Olhando para trás, a descoberta de Tombaugh foi muito mais do que apenas a descoberta do nono planeta,” disse Alan Stern, investigador principal da New Horizons, do SwRI (Southwest Research Institute). “Foi o prenúncio de uma região totalmente nova do Sistema Solar e de dois tipos diferentes e completamente novos de corpos – planetas anões e objectos da Cintura de Kuiper. Eu só queria que Clyde tivesse vivido para ver tudo o que a New Horizons descobriu e quão incrivelmente bonito Plutão é.”

Astronomia On-line
21 de Fevereiro de 2020

 

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3455: Vídeo mostra tamanho dos asteróides em comparação com o planeta Terra

CIÊNCIA

Quando falamos num asteróide que se aproxima da Terra, por vezes não temos noção do impacto que este poderia causar se o seu alvo fosse o nosso planeta. Na verdade, temos pouca, ou nenhuma noção do tamanho destas rochas que vagueiam no Universo e que de vez em quando passam por cá.

Num exercício muito interessante de escala, um criativo desenvolveu um vídeo com as comparações em termos de tamanho de cada um dos mais perigosos asteróides que temos debaixo de olho.

Há uma lista de notáveis asteróides que viajam pelo nosso Sistema Solar. Assim, para que possamos entender o significado de “asteróide” convém explicar que significa corpo menor que não ultrapassa (para fora) a órbita de Júpiter. Esta lista inclui o planeta anão Ceres.

Rochas maiores a partir do seu diâmetro

Actualmente, mesmo com alta tecnologia, ainda não é fácil estimar os tamanhos dos asteróides a partir das observações. Estes têm formas irregulares, albedos que variam (reflectividade), e pequenos diâmetros angulares. Por exemplo, os asteróides tipo C puros são muito mais escuros do que a maioria.

Os asteróides com apenas um ou dois eixos medidos podem ter um diâmetro falsamente inflacionado na sua média geométrica. O asteróide 16 Psique tem um diâmetro do IRAS de 253 km, mas a sua recente e precisa média geométrica é de apenas 186 km.

Álvaro Gracia Montoya, desenvolveu um trabalho muito interessante. Oferece-nos uma oportunidade para entendermos o valor dos asteróides do ponto de vista do seu tamanho. Em pouco menos de três minutos, o vídeo faz uma interessante viagem por dezenas de corpos celestes comparando-os a coisas tão “próximas” como um ser humano, um camião ou a cidade de Nova York.

Os valores em diâmetro é aproximado. Há medições que podem ter um valor ligeiramente diferente, tendo em conta o que foi referido atrás. Mas a perspectiva já nos permite visualizar o que anda lá por fora a vaguear.

Asteróides conhecidos e outros “íntimos”

Na comparação, foram utilizados vários asteróides que conhecemos. Uns melhores que outros, mas todos eles estavam, ou ainda estão debaixo de olho. Por exemplo, foi escolhido o “2008 TC3”, um meteorito de quatro ou cinco metros que entrou na atmosfera no dia 7 de Outubro de 2008 e explodiu sobre o Sudão causando a energia de um quilo-tonelada de TNT. No fim desta lista aparece Ceres, o maior objecto da cintura de asteróides, que tem entre 945 e 952 quilómetros de diâmetro.

Comparações que nos permitem entender como o que fazemos é pequeno, à escala do Universo. Reparem que, a rocha Apophis, ali comparada com a Torre Eiffel, foi um daqueles asteróides que causou um breve período de preocupação em Dezembro de 2004. Isto porque as observações iniciais indicavam uma probabilidade pequena (até 2,7%) de que ele poderia atingir a Terra em 2029 (e depois em 2036). Posteriormente, os cálculos foram feitos com mais precisão e chegaram à realidade que este não tinha em data alguma, a Terra como rota de colisão.

Asteróide 9 vezes maior que Portugal aproxima-se da Terra e será visível a olho nu

Está a caminho da Terra um asteróide COLOSSAL que é cerca de 9 vezes maior que Portugal. Este corpo celeste passará tão perto que o poderemos ver a olho nu no céu nocturno, nos … Continue a ler Asteróide 9 vezes maior que Portugal aproxima-se da Terra e será visível a olho nu

 

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3454: Missão Juno da NASA lança luz sobre o mistério da água de Júpiter

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A missão Juno da NASA conseguiu os primeiros resultados sobre a quantidade de água na atmosfera de Júpiter. Os resultados, publicados recentemente na revista Nature Astronomy, estimam que, no equador, a água representa cerca de 0,25% das moléculas na atmosfera de Júpiter – quase três vezes a quantidade que se verifica no Sol. Estas são também as primeiras descobertas sobre a abundância de água neste gigante gasoso desde que, em 1995, a missão Galileo sugeriu que Júpiter poderia ser extremamente seco em comparação com o Sol (a comparação não tem por base a água líquida, mas a presença dos seus componentes, oxigénio e hidrogénio, presentes no Sol).

A JunoCam, a bordo da sonda Juno da NASA, capturou esta imagem da região equatorial sul de Júpiter a 1 de Setembro de 2017. Créditos: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill.

A obtenção de uma estimativa precisa da quantidade total de água na atmosfera de Júpiter é, há décadas, procurada pelos cientistas planetários, e representa uma peça determinante no quebra-cabeça da formação do Sistema Solar. Júpiter foi provavelmente o primeiro planeta a formar-se e contém a maior parte do gás e da poeira que não foram agregados pelo Sol.

As principais teorias sobre a sua formação baseiam-se na quantidade de água que o planeta absorveu. A abundância de água também tem implicações importantes para a meteorologia (para o fluir das correntes de vento) e para a estrutura interna deste gigante gasoso. As descargas eléctricas – um fenómeno tipicamente alimentado pela humidade – detectadas em Júpiter pela Voyager e outras sondas espaciais já sugeriam a presença de água, mas a estimativa precisa da quantidade de água nas profundezas da atmosfera de Júpiter permanecia incerta.

Nuvens brancas e espessas visíveis nesta imagem da zona equatorial de Júpiter obtida pela JunoCam. Nas frequências de micro-ondas, estas nuvens são transparentes, permitindo que o radiómetro de micro-ondas da Juno meça a água na atmosfera de Júpiter. A imagem foi obtida durante a aproximação de 16 de Dezembro de 2017. Créditos: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill.

Em Dezembro 1995, a sonda Galileo parou de transmitir apenas 57 minutos após o início da sua descida, devido à pressão esmagadora. Mas antes disso transmitiu por rádio medidas da quantidade de água na atmosfera do gigante gasoso, obtidas pelo espectrómetro, até uma profundidade de cerca de 120 quilómetros, onde a pressão atmosférica atingia cerca de 22 bar. Os cientistas que trabalhavam nos dados ficaram desanimados por encontrar dez vezes menos água do que espetavam.

E houve algo ainda mais surpreendente: a quantidade de água medida pela sonda Galileo parecia estar ainda a aumentar na maior profundidade medida, bem abaixo do nível onde as teorias sugerem que a atmosfera deve estar bem misturada. Numa atmosfera bem misturada, o conteúdo de água é constante em toda a região e representa em geral uma média global; por outras palavras, é provável que esse conteúdo seja representativo da água em todo o planeta. Estes resultados, combinados com um mapa infravermelho obtido ao mesmo tempo por um telescópio terrestre, sugeriram que a sonda poderia ter tido apenas azar, obtendo a amostra num ponto meteorológico de Júpiter invulgarmente quente e seco.

“Quando pensamos que já estamos a perceber melhor as coisas, Júpiter lembra-nos de que ainda temos muito a aprender,” disse Scott Bolton, investigador principal da Juno no Southwest Research Institute, em San Antonio. “A surpreendente descoberta da Juno de que a atmosfera não estava bem misturada, mesmo muito abaixo do topo das nuvens, é um quebra-cabeças que ainda estamos a tentar perceber. Ninguém imaginaria que a água pudesse ser tão variável em todo o planeta”.

Medindo a água a partir de cima

Movida a energia solar, a sonda Juno foi lançada em 2011. Tendo em conta a experiência da sonda Galileo, a missão Juno pretende obter leituras de abundâncias de água em grandes regiões do enorme planeta. O MWR (Microwave Radiometer) da Juno, um novo tipo de instrumento para a exploração planetária no espaço profundo, observa Júpiter de cima usando seis antenas que medem a temperatura atmosférica a várias profundidades em simultâneo. O MWR aproveita o facto de a água absorver certos comprimentos de onda da radiação de micro-ondas, o mesmo truque usado pelos fornos de micro-ondas para aquecer rapidamente os alimentos. As temperaturas medidas são usadas para restringir a quantidade de água e amónia na atmosfera profunda, pois ambas as moléculas absorvem a radiação de micro-ondas.

Para obter estas descobertas, a equipa científica da Juno usou os dados recolhidos durante os 8 primeiros voos de aproximação a Júpiter. Inicialmente, concentraram-se na região equatorial, onde a atmosfera parece melhor misturada, mesmo em profundidade, que em outras regiões. A partir de cima, o radiómetro foi capaz de recolher dados na atmosfera de Júpiter a uma maior profundidade do que a sonda Galileo – 150 quilómetros, onde a pressão atinge cerca de 33 bar.

“Descobrimos que há mais água no equador do que aquela que a sonda Galileo mediu,” disse Cheng Li, cientista da Juno na Universidade da Califórnia, em Berkeley. “Como a região equatorial em Júpiter é muito especial, precisamos de comparar estes resultados com a quantidade de água existente em outras regiões”.

Em direcção a norte

A órbita de 53 dias da Juno está lentamente a mover-se para norte, como se pretendia, trazendo a cada aproximação mais informação sobre o hemisfério norte de Júpiter. Os membros da equipa estão ansiosos por ver como varia o conteúdo de água na atmosfera com a latitude e a região, e também por perceber o que têm a dizer os pólos, ricos em ciclones, sobre a abundância global de água no gigante gasoso.

A 24ª aproximação de Juno a Júpiter ocorreu a 17 de Fevereiro. A próxima irá ocorrer a 10 de Abril de 2020.

“Qualquer aproximação é um evento de descoberta,” disse Bolton. “Em Júpiter, temos sempre algo novo. A Juno deu-nos uma lição importante: precisamos de nos aproximar de um planeta para testarmos as nossas teorias”.

Portal do Astrónomo
Fonte da notícia: NASA

 

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70,000-year-old Neanderthal remains may be evidence that ‘closest human relative’ buried its dead

SCIENCE

The Neanderthal’s skull is squashed, and its worn teeth suggest the individual was middle aged.

The steep entrance to Shanidar Cave, where the newly discovered Neanderthal remains were unearthed.
(Image: © Graeme Barker)

Some Neanderthals may have buried their dead. That’s according to the discovery of a partial Neanderthal skeleton found deep in a cave in Iraqi Kurdistan alongside a possible grave marker.

Neanderthals, our closest extinct human relative, lived in Eurasia from about 250,000 to 40,000 years ago. The roughly 70,000-year-old bones of this newfound individual included a squashed skull and upper body, making it the most complete articulated Neanderthal skeleton to be found in more than 25 years, the researchers said.

If Neanderthals did indeed bury this individual, then perhaps some Neanderthals had mortuary practices, an idea that is still debated among anthropologists, said study co-lead researcher Emma Pomeroy, a human-bone specialist and a lecturer of the evolution of health, diet and disease in the Department of Archaeology at the University of Cambridge in England.

The so-called Neanderthal “burial debate” continues because the practice of mortuary activities suggests the capacity for symbolic thought, an ability that seems to be almost exclusively human, Pomeroy told Live Science.

“It’s evidence for perhaps compassion and care towards other members of your group, and mourning and feelings of loss,” she said. “It tells us something about the way Neanderthals were thinking; whether they experienced the kind of emotion that we do and had the kind of cognitive ability to think abstractly about the world.”

The excavation

Researchers discovered the Neanderthal’s remains in Shanidar Cave, an archaeological hotspot in the foothills of Iraqi Kurdistan. The site became famous in the 1950s, when American archaeologist Ralph Solecki unearthed the remains of 10 Neanderthal men, women and children there.

“Solecki argued that while some of the individuals had been killed by rocks falling from the cave roof, others had been buried with formal burial rites,” the researchers wrote in the new study. The latter group included the famous “flower burial,” named for the clumps of pollen grains found in the sediment, which Solecki saw as evidence for the intentional placement of flowers with the body.

While the interpretation of the flower burial remains controversial, it sparked the decades-long controversy about whether Neanderthals had the cultural sophistication to bury their dead.

In the years following Solecki’s excavations, goat herders intermittently used the cave for shelter, Pomeroy said. Then, in 2014, archaeologists returned at the invitation of the Kurdish Regional Government in Iraq. An ISIS threat, however, delayed the project until 2015.

Unfortunately, Solecki never made it back, despite many attempts. He died in March 2019 at age 101, the researchers reported.

The new team didn’t expect to find any more Neanderthal remains, but that’s exactly what they discovered. “It was really unexpected,” said Pomeroy, who joined the project at that point. “It was kind of mindblowing.”

The Neanderthal’s head was rested, pillowlike, on its curled left arm. The right arm was bent at the elbow. But everything below the Neanderthal’s waist was missing. It’s likely that the lower body was part of a large block removed by Solecki and colleagues in the early 1960s, Pomeroy said. That block is currently at Baghdad Museum, and the researchers hope to study it soon, she said.

The Neanderthal

The newfound Neanderthal, dubbed Shanidar Z, was likely an adult of middle age or older, based on its worn teeth, the researchers said.

The skeleton is currently on loan in Cambridge, where it is being conserved and digitally scanned with CT (computed tomography). Analyses of Shanidar Z’s bones and teeth will also be a gold mine for researchers; they plan to look for ancient DNA, study the Neanderthal’s dental plaque to see what it ate, and examine the chemical signatures in its teeth to see where it lived as a youth. Moreover, traces of pollen and charcoal in the sediment around the bones could provide clues about Neanderthal cooking and burial practices, Pomeroy said.

During the dig, the researchers found the tooth of another Neanderthal, as well as bones of other Neanderthal individuals beneath Shanidar Z. This raises the question of whether Neanderthals used this cave as a burial ground over the years, the researchers said, especially because Shanidar Z had a prominent rock at its head that may have served as a grave marker.

Other clues also hint that Shanidar Z was  intentionally buried. For instance, if the body had been abandoned in the cave, scavengers would have likely chomped down and left bite marks on the bones, Pomeroy said.

Moreover, “the new excavation suggests that some of these bodies were laid in a channel in the cave floor created by water, which had then been intentionally dug to make it deeper,” study senior author Graeme Barker, director of the Shanidar Cave project and professor in the Department of Archaeology at the University of Cambridge, said in a statement. “There is strong early evidence that Shanidar Z was deliberately buried.”

So far, the evidence for burial looks convincing, said João Zilhão, a professor at the Catalan Institution for Research and Advanced Studies (ICREA) at the University of Barcelona, who was not involved in the study.

“Of course it was [buried],” Zilhão told Live Science in an email. “There can be no question about that.” He noted that while some scientists question whether Neanderthals buried their dead, this line of thought is “based on captious arguments that essentially boiled down to ‘all those instances of burial are from old excavations that were not up to standards and so do not represent valid evidence.'”

But new analyses of previously studied Neanderthal sites support the idea that these beings buried their dead, including at La Chapelle-aux-Saints in southwestern France, Zilhão said.

The new study was published online Tuesday (Feb. 18) in the journal Antiquity

Originally published on Live Science.

By Laura Geggel – Associate Editor
19/02/2020

 

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3452: Ripples in space-time could explain the mystery of why the universe exists

SCIENCE

A new study may help answer one of the universe’s biggest mysteries.

Inflation stretched the tiny universe into a macroscopic size and turned cosmic energy into matter. But it likely created an equal amount of matter and antimatter. It’s not clear why but the authors probe one theory that a phase transition after inflation led to a tiny bit more matter than anti-matter and also created cosmic strings which would produce slight ripples in space-time known as gravitational waves.
(Image: © R. Hurt/Caltech-JPL, NASA, and ESA Credit: Kavli IPMU – Kavli IPMU modified this figure based on the image credited by R.Hurt/Caltech-JPL, NASA, and ESA)

A new study may help answer one of the universe’s biggest mysteries: Why is there more matter than antimatter? That answer, in turn, could explain why everything from atoms to black holes exists.

Billions of years ago, soon after the Big Bang, cosmic inflation stretched the tiny seed of our universe and transformed energy into matter. Physicists think inflation initially created the same amount of matter and antimatter, which annihilate each other on contact. But then something happened that tipped the scales in favor of matter, allowing everything we can see and touch to come into existence — and a new study suggests that the explanation is hidden in very slight ripples in space-time.

“If you just start off with an equal component of matter and antimatter, you would just end up with having nothing,” because antimatter and matter have equal but opposite charge, said lead study author Jeff Dror, a postdoctoral researcher at the University of California, Berkeley, and physics researcher at Lawrence Berkeley National Laboratory. “Everything would just annihilate.”

Obviously, everything did not annihilate, but researchers are unsure why. The answer might involve very strange elementary particles known as neutrinos, which don’t have electrical charge and can thus act as either matter or antimatter.

One idea is that about a million years after the Big Bang, the universe cooled and underwent a phase transition, an event similar to how boiling water turns liquid into gas. This phase change prompted decaying neutrinos to create more matter than antimatter by some “small, small amount,” Dror said. But “there are no very simple ways — or almost any ways — to probe [this theory] and understand if it actually occured in the early universe.”

But Dror and his team, through theoretical models and calculations, figured out a way we might be able to see this phase transition. They proposed that the change would have created extremely long and extremely thin threads of energy called “cosmic strings” that still pervade the universe.

Dror and his team realized that these cosmic strings would most likely create very slight ripples in space-time called gravitational waves. Detect these gravitational waves, and we can discover whether this theory is true.

The strongest gravitational waves in our universe occur when a supernova, or star explosion, happens; when two large stars orbit each other; or when two black holes merge, according to NASA. But the proposed gravitational waves caused by cosmic strings would be much tinier than the ones our instruments have detected before.

However, when the team modeled this hypothetical phase transition under various temperature conditions that could have occured during this phase transition, they made an encouraging discovery: In all cases, cosmic strings would create gravitational waves that would be detectable by future observatories, such as NASA’s Laser Interferometer Space Antenna (LISA), the European Space Agency’s proposed Big Bang Observer and the Japan Aerospace Exploration Agency’s Deci-hertz Interferometer Gravitational wave Observatory (DECIGO).

“If these strings are produced at sufficiently high energy scales, they will indeed produce gravitational waves that can be detected by planned observatories,” Tanmay Vachaspati, a theoretical physicist at Arizona State University who wasn’t part of the study, told Live Science.

The findings were published Jan. 28 in the journal Physical Review Letters.

Originally published on Live Science.

By Yasemin Saplakoglu – Staff Writer
19/02/2020

 

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3451: Nova espécie descoberta. A salamandra que veio do passado

CIÊNCIA

Esta história começa numa velha pedreira, na Rússia. Bastaram quatro pequenos fósseis para se conseguir identificar uma nova salamandra que viveu há mais de 160 milhões de anos e que era uma espécie parente perdido

Ilustração de como era o animal agora descoberto.
© VADIM GLINSKIY

Não teria mais de 20 cm, mais coisa, menos coisa, mas a sua importância é muito mais vasta do que o pequeno tamanho que tinha, garantem os cientistas.

A Egoria malashichevi, uma nova espécie de salamandra até agora desconhecida, que viveu na Terra durante o Jurássico Médio, entre há 174,1 e 163.5, milhões de anos, revelou-se uma espécie de elo perdido, e com a sua descoberta inaugurou-se também um novo género para a ciência (classificação que agrupa um conjunto de espécies segundo as suas características taxonómicas. Ela é, por isso, uma fonte de novos conhecimentos sobre a fauna que naquela época habitava o planeta.

O novo anfíbio jurássico foi descoberto por cientistas da Universidade de São Petersburgo, que a baptizaram como Egoria malashichevi em homenagem ao paleontólogo russo Yegor Malashichev, uma referência nesta área científica naquela universidade, que participou inclusivamente no estudo do novo espécime, mas que, inesperadamente, faleceu em 2018.

O estudo que dá a conhecer o novo membro da grande família dos anfíbios que por aqui andavam há mais de 160 milhões de anos é publicado hoje na revista científica PLOS One. Nele os seus autores descrevem as características do animal entretanto extinto, e apresentam inclusivamente um modelo em 3D do seu aspecto exterior, que foi modelado a partir do estudo detalhado dos seus fósseis.

Retrato mais nítido das salamandras

É numa velha pedreira, perto da cidade de Sharypovo, no centro da Rússia, que esta história começa. A pedreira de Berezovsky, como se designa, é uma velha conhecida da comunidade mundial dos paleontólogos. Inúmeros fósseis de peixes antigos, de répteis de outras eras, de mamíferos há muito esquecidos e até de dinossauros têm ali sido resgatados à pedra desde há décadas.

A nova espécie não foi a primeira salamandra ali encontrada, mas o achado de quatro das suas vértebras revelou-se pleno de novos conhecimentos, mostrando que esta é uma nova peça no puzzle desta larga família de anfíbios. A Egoria veio contribuir para reconstituir um retrato mais nítido da família das salamandras.

Como explica Pavel Skutschas, investigador da Universidade de São Petersburgo e um dos autores do estudo, “a nova salamandra ocupa uma posição intermédia entre os espécimes mais primitivos e os mais recentes, embora se assemelhe mais aos primeiros”. Esta é portanto uma espécie de elo perdido – agora encontrado – entre as primeiras salamandras que existiram na Terra e as mais modernas, que hoje convivem connosco no planeta,

“Quando surgiram, durante o Jurássico Médio, as salamandras ocuparam diferentes nichos ecológicos, distribuindo-se por zonas de grandes lagos, ao passo que as salamandras modernas ocuparam o nicho ecológico dos pequenos volumes de água”, como os charcos, conta o especialista, sublinhando que a Egoria, agora descrita, “ocupou uma posição entre ambas”.

Para chegar a esta conclusão os cientistas de São Petersburgo, que contaram com a colaboração de colegas da Universidade de Bona, na Alemanha, do Instituto de Zoologia da Academia das Ciências Russa e da Universidade do Estado de Tomsk, também ela russa, não precisou de mais do que quatro vértebras fósseis. Isso foi tudo o que encontraram dela na velha pedreira de Berezovsky.

A equipa quer agora fazer outros estudos, comparando os fósseis das várias salamandras encontradas na pedreira russa com outros congéneres identificados em regiões de Inglaterra.

Sabe-se que a fauna do Jurássico Médio era muito semelhante em ambas as regiões e é possível que isso permita descobrir novas espécies, tendo ainda em conta que há hoje anfíbios em várias regiões de Inglaterra que apresentam características semelhantes às dos seus parentes mais antigos.

Só um estudo comparativo detalhado permitirá perceber até que ponto a genealogia da Egoria persiste de algum modo nesses anfíbios modernos.

Diário de Notícias

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3450: Northolt Branch Observatories

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Ontem à noite vimos os dois planetas anões Makemake e Haumea. Ambos são visíveis com magnitude + 17.

Makemake tem um diâmetro de 1,430 km (cerca de 60 % do tamanho de Plutão). Ele orbita o Sol uma vez a cada 309 anos, a uma distância média de 45.7 UA (6.8 bilhões de km). Actualmente, Makemake está perto de seu ponto mais distante do Sol, a 52.572 UA (7.9 bilhões de km), localizada na constelação de Coma Berenices.

Em 2015, uma pequena lua foi descoberta em torno de Makemake. S / 2015 (136472) 1, apelidado de “MK2”, tem um diâmetro de cerca de 180 km, e parece órbita Makemake a uma distância de pelo menos 21,000 km.

Haumea é um objecto alongado, 2,300 × 1,700 × 1,100 km de tamanho (tornando maior que Plutão em sua dimensão mais longa, embora menor que Plutão em média). Com um período orbital de 284 anos, ligeiramente mais curto que o de Makemake, está actualmente localizado a 50.35 UA (7.5 bilhões de km) do Sol, na constelação de Bootes.

Haumea é distinta por ter um período de rotação muito rápido de apenas 3.9 horas, dando-lhe a sua forma alongada. Tem duas luas conhecidas, Hiʻiaka e Namaka, 310 e 170 km de diâmetro. Haumea é o maior membro da única família colisional conhecida no cinturão Kuiper, a família Haumea, que se pensa ser os restos de uma colisão gigante nos primeiros dias do Sistema Solar. Haumea é também o único planeta anão conhecido por ter anéis, como descoberto em 2017.

Mais informações:
https://en.wikipedia.org/wiki/Makemake
https://en.wikipedia.org/wiki/Haumea

Northolt Branch Observatories
Qhyccd

 

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3449: Surena IV: um humanoide em Teerão

CIÊNCIA/TECNOLOGIA

Imagem da Universidade de Teerão

Além de dispor de sensores de força nos pés que permitem caminhar e manter o equilíbrio perante as irregularidades do solo, o Surena IV está apto a reconhecer comandos de voz, escrever algumas palavras e até a transportar objectos, ou a perfurar paredes com um berbequim.

Com 1,7 metros de altura e 68 quilos de peso, Surena IV garantiu à Universidade de Teerão, Irão, destaque na imprensa internacional pela sofisticação. O robô humanoide tem 43 graus de liberdade e distingue-se pelo uso de plásticos mais leves, que permitem reduzir o tamanho e o peso do autómato face a versões anteriores.

Além de dispor de sensores de força nos pés que permitem caminhar e manter o equilíbrio perante as irregularidades do solo, o Surena IV está apto a reconhecer comandos de voz, escrever algumas palavras e até a transportar objectos, ou a perfurar paredes com um berbequim.

O controlo das acções é garantido pela plataforma conhecida por Robot Operating System (ou ROS), e ainda uma placa de circuitos programáveis (FPGA) de 200 MHz.

No arsenal de sensores figuram câmaras estereoscópicas, sensores de torque nos tornozelos e uma unidade de medição de inércia.

O desenvolvimento do novo robô foi precedido de várias simulações, com recurso a ferramentas como a Gazebo, a Choreonoid, ou a MATLAB. Através da simulação os investigadores iranianos conseguiram não só preparar o humanoide para andar para a frente, para trás e para o lado, como ainda o preparam para assumir diferentes comportamentos que evitam males maiores perante situações imprevistas.

Exame Informática
18.02.2020 às 14h28
Hugo Séneca

 

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