3661: Misterioso avião espacial dos EUA vai voltar ao Espaço. Desta vez, sabemos porquê

CIÊNCIA/ESPAÇO/X37B

 

– Mais uma vez tive de recorrer a um editor de captura de écran (screen capture) para gravar o vídeo acima dado que não existe, no original, qualquer link para o reproduzir. Lamentável…

O avião espacial militar super-secreto dos Estados Unidos vai voltar ao Espaço para mais uma missão em 16 de Maio. Ao contrário das outras vezes, o Departamento da Defesa explicou o que lá vai fazer.

O avião espacial X-37B das Forças Armadas dos Estados Unidos está prestes a ser lançado para a sua sexta missão. A aeronave vai ser lançada a partir da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, na Florida, em 16 de maio. A Força Espacial dos Estados Unidos será responsável pelo lançamento, operações em órbita e pouso.

O X-37B é um veículo orbital desaparafusado que se assemelha a uma mini-versão do vaivém espacial da NASA, medindo apenas 8,8 metros de comprimento. De acordo com o portal IFLScience, esta será a sua primeira missão a usar um compartimento para hospedar experiências.

Uma das experiências vai testar a reacção de “materiais significativos” às condições do Espaço e outra vai estudar o efeito da radiação do ambiente nas sementes das plantas. A terceira experiência vai transformar a energia solar em energia de micro-ondas por radiofrequência e a transmissão dessa energia para a Terra.

A missão também implantará o FalconSat-8, um pequeno satélite construído e projectado por cadetes da US Force Academy que realiza cinco experiências separadas.

“Esta sexta missão é um grande passo para o programa X-37B”, afirmou Randy Walden, director executivo do programa do Departamento do Escritório de Capacidades Rápidas da Força Aérea, em comunicado. “Esta será a primeira missão X-37B a usar um módulo de serviço para hospedar experiências. A incorporação de um módulo de serviço nessa missão permite-nos continuar a expandir os recursos da espaço-nave e hospedar mais experiências do que qualquer uma das missões anteriores”.

O X-37B completou a sua última missão em Outubro de 2019, depois de orbitar a Terra por 780 dias.

Há muito pouca informação oficial publicada sobre as suas missões anteriores. O site da Força Aérea dos EUA afirma vagamente que os “objectivos principais do X-37B são duplos: tecnologias de espaço-naves reutilizáveis ​​para o futuro da América em experiências espaciais e operacionais que podem ser devolvidos e examinados na Terra”.

A falta de detalhes passada alimentou uma quantidade razoável de conspirações sobre as verdadeiras intenções do avião espacial. Uma teoria popular defende que está a testar propulsores numa órbita relativamente baixa, com o objectivo de lá colocar satélites de reconhecimento no futuro próximo.

Outros sugeriram que está a ser usado actualmente para algum tipo de aplicação militar ou de inteligência. De acordo com um relatório da revista Spaceflight publicado em 2012, a órbita do X-37B seguiu de perto a do antigo laboratório espacial da China, Tiangong-1, levando a especulações de que estava a ser usado para a vigilância do Espaço contra estados estrangeiros.

Um avião espacial orbita a Terra há 719 dias (mas não se sabe porquê)

Um avião militar sem tripulantes, movido a energia solar, quebrou o seu recorde de duração de voo espacial e passou…

Juntas, as missões X-37B acumularam 2.865 dias em órbita, durante sete anos de testes de tecnologia.

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8 Maio, 2020

 

3660: Há uma nova explicação para o impacto de meteorito mais explosivo da História

CIÊNCIA/ESPAÇO

geralt / Pixabay

Na manhã de 30 de Junho de 1908, algo explodiu na Sibéria, destruindo o local pouco povoado e achatando uma área de floresta com 2.150 quilómetros quadrados ao derrubar 80 milhões de árvores. Agora, há uma nova explicação para este evento, que foi o mais explosivo alguma vez registado na História.

Relatos de testemunhas descrevem uma bola de luz brilhante, janelas partidas, a queda de argamassa e e uma detonação ensurdecedora não muito longe do rio. O evento de Tunguska – como ficou conhecido – foi posteriormente caracterizado como um meteoro explosivo, ou bólide, de até 30 megatoneladas, a uma altitude de 10 a 15 quilómetros.

O fenómeno de Tunguska de 1908 é referido como o maior impacto terrestre registado na história moderna, apesar de nunca ter sido encontrada uma cratera.

Estudos revelaram fragmentos de rocha que poderiam ter origem meteórica, mas o evento ainda é um enigma.

De acordo com um artigo recente, publicado em Fevereiro na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, um grande asteróide de ferro a entrar na atmosfera da Terra e a percorrer o planeta a uma altitude relativamente baixa antes de voltar para o Espaço poderia ter produzido os efeitos do evento de Tunguska, produzindo uma onda de choque que devastou a superfície.

“Estudámos as condições de passagem de asteróides com diâmetros de 200, 100 e 50 metros, consistindo em três tipos de materiais – ferro, pedra e gelo de água, através da atmosfera da Terra com uma altitude de trajectória mínima no intervalo de 10 a 15 quilómetros “, explicaram os investigadores, liderados por  Daniil Khrennikov, astrónomo na Universidade Federal da Sibéria, citados pelo ScienceAlert.

A equipe modelou matematicamente a passagem de todas as três composições de asteróides em tamanhos diferentes para determinar se tal evento é possível.

O corpo de gelo era simples de descartar. O calor gerado pela velocidade necessária para obter a trajectória estimada teria-o derretido completamente antes de atingir a distância que os dados observacionais sugerem que tenha coberto.

O corpo rochoso também teria menos probabilidade de sobreviver. Acredita-se que os meteoros explodem quando o ar entra no corpo através de pequenas fracturas no meteoro, causando um aumento de pressão à medida que voa pelo ar em alta velocidade. Os corpos de ferro são muito mais resistentes à fragmentação do que os rochosos.

De acordo com os cálculos da equipa, o culpado mais provável é um meteorito de ferro entre 100 e 200 metros, que voou 3.000 quilómetros pela atmosfera. Nunca teria caído abaixo de 11,2 quilómetros por segundo ou abaixo de uma altitude de 11 quilómetros.

Esta teoria pode explicar a ausência de uma cratera, uma vez que o meteoro terá passado rapidamente pelo epicentro da explosão sem cair.

A falta de detritos de ferro é explicada pela alta velocidade, uma vez que o objecto ter-se-á movido muito rapidamente e seria demasiado quente para deixar cair muitos.Qualquer perda de massa seria pela sublimação de átomos de ferro individuais, que se pareceriam com óxidos terrestres normais.

“Nesta versão, conseguimos explicar os efeitos ópticos associados a uma forte poeira das camadas altas da atmosfera sobre a Europa, o que causou um brilho intenso no céu nocturno”, escreveram.

Descobertos na Sibéria vestígios do Evento de Tunguska, um dos maiores impactos na Terra

Um grupo de investigadores russos que investigam o fenómeno de Tunguska de 1908, o maior impacto terrestre registado na história…

Por outro lado, este artigo tem limitações: os investigadores “não lidaram com o problema da formação de uma onda de choque”, embora as suas comparações iniciais com o meteorito de Chelyabinsk permitissem que uma enorme onda de choque ocorresse em Tunguska.

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8 Maio, 2020

 

3659: Record-breaking astronaut Christina Koch on making space history and surviving lengthy isolation

SCIENCE

‘Recommit to the things that you know keep you healthy and sane’

On February 6th, NASA astronaut Christina Koch returned back to Earth after making history during a nearly year-long stay on board the International Space Station. She had just broken the record for longest continuous spaceflight by a woman, and while she was up there, she performed the first all-female spacewalk in history with her friend and crewmate Jessica Meir. In fact, they did three total spacewalks together.

Now back on solid ground, Koch is experiencing another long-duration mission: social distancing during the coronavirus pandemic. But she says her turn aboard the ISS is helping her cope during this time, and she has some tips for others who may be struggling to stay positive throughout the crisis. Koch also says she has a better understanding of what it’s going to take to send people on years-long deep-space missions to Mars one day. The key? Combatting what she calls “sensory underload.”

In the meantime, she’s continuing to train — as much as she can from home — while awaiting her next assignment to space. And for her, the next call from NASA could be a big one. The space agency is aiming to send the first woman to the Moon as early as 2024 as part of its Artemis mission. It’s possible that woman could be Koch.

This interview has been lightly edited for clarity.

Your first flight to space was very eventful. What was it like when you first got your assignment?

It was a really exciting time, and I ended up being assigned at a time when there was a lot of flux in the flight schedule, so I had an accelerated training flow. Whereas the normal training flow is about two years, mine was about a year. I ended up studying to be in the copilot role in the Soyuz spacecraft. I spent almost all of 2018 living and training in Russia, which was an incredible experience.

Obviously, as a rookie, getting told that you’re finally going to achieve your dream of going to the space station is just an incredible moment, similar to the moment you find out you’re selected to be in the astronaut corps. It’s hard to really believe it’s happening, but, like anything, NASA gives you plenty to keep you busy.

Your time on the space station was definitely longer than you anticipated. What was it like learning that you’d be staying for nearly a year?

I did know in advance that it was a possibility. So for me, the real challenge and what I focused on was not getting too caught up in the sense of needing to know when I would go home. I became comfortable with the concept of launching and not necessarily knowing for sure when I would come back. So I developed a strategy for the longest-possible duration so that I could kind of sustain that tempo no matter what, if it was required.

We say in the industry that for a long-duration spaceflight, it’s a marathon, not a sprint. So I just told myself it was an ultra-marathon, not a marathon.

Let’s talk about your spacewalks, which were such a big deal to everyone on the ground. First, you were assigned to go with Anne McClain, and that was going to be the first all-female spacewalk. Then it was postponed. What was that event like for you, hearing about the backlash that was associated with it?

Being in the moment was a different experience than maybe it was perceived to be from the outside. The spacewalk actually wasn’t canceled; it happened. It was conducted by Nick Hague and myself. The decision to change the crew was actually recommended by Anne, based on her own preferences and the additional information she gained from her first spacewalk. And the fact that NASA 100 percent stood behind her decision and did not question it, I thought it was just an incredible example of trusting the crew, trusting the experts that are going to conduct the spacewalk, and trusting Anne to know what the best way to get the job done and to mitigate the risk would be. So I really commend both her and our leadership for going with that decision.

Jessica Meir (L) and Christina Koch (R) preparing for their spacewalk. Image: NASA

But then you also did get to make that history with your crewmate Jessica Meir just a few months later. What was that like, learning that you would actually get to do this all-female spacewalk that was so important to people.

It was just an awesome honor, as they all are. We were focused on the mission; we were excited to conduct the maintenance and upgrade to the space station. And I was just as happy to go out the door with Jessica as I had been with Nick and [NASA astronaut] Andrew [Morgan] on previous spacewalks.

Of course, there is something special that is being part of the first all-female spacewalk, and that was something that we kind of allowed ourselves to really take in and consider — more afterward. Because the preparation leading up to that spacewalk, we were all business: focused on the technical aspects, on making sure that we could get the job done. Interestingly, that spacewalk was actually a contingency spacewalk, so it had never been planned to happen. It was because of some unexpected hardware signatures that they saw after the battery replacement. So it was an incredible thing to be a part of, from our perspective, really more because of the teamwork involved in coming up with this incredible spacewalk within the span of a week and executing it successfully. So after the fact, I think we had a little more time to reflect on the historical significance of what we were doing.

Koch taking a space selfie during her spacewalk with Meir. Image: NASA

Obviously, we’re incredibly grateful to those that paved the way for us to be there. It was a privilege to be there at the right place at the right time.

People are experiencing their own form of spaceflight right now: they’re being socially isolated at home. What kind of advice would you have for them, given your experience?

As we come into the second month of social distancing and staying at home, it reminds me a lot of the latter part of my mission where the biggest challenge was remaining vigilant. We know what we should be doing — make a schedule, have a routine, take time for yourself, carve out space, set realistic goals — but I think, as it wears on, we kind of lose the vigilance and the commitment to those things. If every day feels like Tuesday, you don’t have the grit to make yourself do all of those things we know we should be doing.

So I would say recommit to the things that you know keep you healthy and sane during this time — reaching out, supporting each other. You’re probably finding yourself thinking, “When is this going to be over?” more and more. And for me, the way that I got through times like that was to focus not on the things I was missing out on, but on the unique parts of the situation that I would never have again. So find something that you love about this current situation, and that may be difficult. Some of us are going through really tough times. But find something that makes it special and unique that you know you’ll miss one day. And if you focus on that, you may find that you aren’t constantly waiting for it to be over.

What about using your experience to go to the Moon or Mars? Do you feel like you have a better understanding of what it’s going to take to do these years-long missions into deep space?

Definitely. We talked a lot on board about just that. Something we’re all probably experiencing right now is what I call “sensory underload.” You’ve seen the same thing for so long. You haven’t seen new people. You haven’t smelled new smells. You haven’t tasted new tastes. And there is a change, I think, in the brain that happens when we don’t have new sensory inputs to process every day.

A lot of the things that I think would enhance our long-duration missions are in kind of that realm — things like packing care packages for yourself to open throughout the mission, having virtual reality options for interacting in different environments and maybe even interacting with your family, coming up with unique ways to stay connected, using some of the same communication tools that we use on Earth, like, for example, texting.

So some of the answers are actually pretty simple. But I would say, right now, probably everyone in America has some pretty good advice as well on surviving long-duration space missions. We’ve all had a little taste of it ourselves.

I feel like I’m kind of trying to combat this “sensory underload” right now by trying to do new things, new activities, that make it seem like I’m in a different place than where I am.

One of the things that I did on board is use things like music or even decorating for that. You know, painting a room in your apartment, rearranging the furniture, or listening to a playlist that’s of a completely different genre in your house. Things that truly can provide a little bit of relief from sensory underload.

Now that you’re back on solid ground, what have you been doing during this period of downtime? Are you still training? Does it weirdly mirror your time on the station?

On the station, our days are 12-hour workdays during the week, filled with maintenance, science, and exercise down to the five-minute increments. So even without social isolation and staying at home, it would have been a big decrease in the amount of regimentation to my schedule coming home.

Image: NASA

You know a lot of people joke: “How can an astronaut work from home?” And yes, you know, there are a lot of training aspects that we can do and currency aspects that we can do from home. Russian language is a great example of that. And then anyone who’s mission essential is still doing their aspects of their job. So a lot of us support real-time space station work by being the CAPCOM in Mission Control. (That’s the person talking to the astronauts throughout the day.) So it’s a mix of essential work that we do go in for and then staying relevant on our training from home when we can’t.

Meanwhile, we’ve got a lot of big things from NASA coming up at the end of the month. Two of your fellow astronauts will be launching from Florida on a SpaceX rocket. What’s that going to be like for you?

I’m over the Moon for that mission. I am so excited to see [NASA astronauts] Doug [Hurley] and Bob [Behnken] launch from Cape Canaveral on an American rocket. I think it was an incredible decision to do business in the way that NASA has been, fostering this space economy by opening up the transportation of astronauts to and from the space station to private industry. To see it culminate and launch on May 27th is going to be incredible. Though we will all be separated, I think we’ll all be experiencing it together as a country and as a world.

There are also a lot of big opportunities coming up with NASA and its Artemis program to send the first woman to the Moon, and the NASA administrator has said that astronaut is probably already in the astronaut corps. Would you want to be that person?

I am so excited about the Artemis mission. It is going to be an incredible opportunity to lead on a global scale, to apply technologies to go on even deeper space missions like going to Mars and answering some of the biggest philosophical questions I think of our time — about are we alone? We are really on an awesome path of exploration and discovery right now, and it’s a really amazing time to be in the astronaut corps.

No one knows who those first couple of astronauts will be. My hope is that it’s the right person for the job. We have an incredible astronaut corps. Any single person would excel in that role, and I just can’t wait to see who that person is. I know that they will carry the hopes and dreams of all humanity with them when they go, and truly, I’m just excited to know that person. Whether or not it’s me, of course, any astronaut would accept with honor.

The Verge

 

3658: Afinal, a Lua “não está morta” e pode ainda ter actividade tectónica

CIÊNCIA/GEOLOGIA

NASA

Afinal, a Lua pode não estar “morta”. Dois cientistas da Universidade Brown, nos Estados Unidos, concluíram que os processos tectónicos do nosso satélite natural podem ainda estar activos actualmente.

Em comunicado esta semana divulgado, os especialistas explicam que chegaram a esta conclusão depois de observarem no lado visível da Lua um sistema de cordilheiras nas quais podem ser distinguidas rochas recentemente expostas.

“Há uma suposição de que a Lua está morta há muito tempo, mas continuamos a descobrir que esse não é o caso (…) A Lua pode ainda estar a rasgar e quebrar [a sua superfície] – potencialmente nos dias de hoje – e podemos ver evidências disso nestas cordilheiras”, afirma Peter Schultz, cientistas e co-autor do estudo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica especializada Geology.

Sabe-se que a superfície lunar é coberta por regolito, uma camada de poeira e pedras formada pelo impacto de asteróides. Como este satélite natural quase não tem atmosfera, o regolito – que se forma constantemente – deve estar distribuído de forma quase uniforme, estendendo-se por toda a rocha lunar.

Contudo, nota a Russia Today, graças a um instrumento espacial que funciona como um scanner térmico, Schultz e o seu colega Adomas Valantinas conseguiram detectar mais de 500 parcelas de rochas expostas, localizadas em cumes em todo o lado visível da Lua, algo que não está em linha com a hipótese que defende que a Lua é tectonicamente morta.

“Os blocos expostos na superfície têm uma vida relativamente curta, porque a acumulação de regolitos ocorre constantemente. Portanto, quando os vemos, deve existir alguma explicação de como e porque é que foram foram expostos em determinados lugares” na superfície lunar, diz ainda Schultz.

Ao mapear as cordilheiras identificadas, Schultz e Valantinas descobriram que estas correspondem quase perfeitamente às antigas fendas que se formara há 4,3 mil milhões de anos depois de a Lua ter colidido com um asteróide gigante.

“A correlação é quase de um para um. O que nos faz pensar que o que estamos a ver é um processo contínuo impulsionado por coisas que acontecem no interior da Lua”, sustenta Schultz, que acredita que os cumes continuam a crescer até hoje.

“Impactos gigantescos têm efeitos duradouros. A Lua tem uma memória longa. O que estamos a ver agora na sua superfície é o testemunho da sua longa memória e dos segredos que ainda guarda”, rematou.

A Lua é mesmo fruto de um evento catastrófico (e compartilha do “ADN” da Terra)

Os cientistas não têm dúvidas: a Lua nasceu de um evento catastrófico. Uma equipa de especialista afirma ter novas e…

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8 Maio, 2020

 

3657: Em 1110, a Lua desapareceu misteriosamente do céu (e já se sabe porquê)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Em 5 de Maio de 1110, a Lua “abandonou” o céu. Nessa noite, ocorreu um eclipse lunar que foi registado na “Crónica Anglo-Saxónica”, uma série de manuscritos compilados em inglês antigo. Porém, em vez de ficar vermelha, a Lua desapareceu.

Segundo o jornal espanhol ABC, que cita os textos antigos, o céu estava limpo – “não havia luz, orbe e nada”. Porém, um véu de poeira cobria a Europa.

O fenómeno que impressionou os contemporâneos do início do século XII pode ter agora uma explicação. Investigadores da Universidade de Genebra acreditam que, nessas datas, pelo menos duas erupções vulcânicas escureceram o céu, fazendo com que as temperaturas no hemisfério norte caíssem cerca de 1°C.

O paleoclimatologista Sébastian Guillet e a sua equipa estudaram núcleos de gelo na Gronelândia e Antárctida. Esses núcleos retêm os aerossóis de sulfato e cinza que são lançados na atmosfera durante as erupções e, depois, pousam na neve.

De acordo com o estudo publicado este mês na revista científica Science, os cientistas verificaram a existência de vários picos de sulfato: um no núcleo antárctico em 1109 e vários nos núcleos de gelo da Gronelândia de 1108 a 1113.

Alguns cientistas acreditam que os picos são consistentes com a erupção de um vulcão gigantesco nos trópicos por volta de 1108, o que causaria chuvas de aerossol em todo o mundo durante vários anos.

Como a datação precisa de núcleos de gelo é muito complicada, os cientistas decidiram seguir outra pista que poderia corroborar a sua descoberta e analisaram os anéis de árvores da América do Norte, Europa e Ásia. As árvores desenvolvem anéis mais finos em climas mais frios e mais espessos nos mais quentes. Dessa forma, descobriram que 1109 estava aproximadamente 1°C mais frio do que o normal. Uma erupção vulcânica pode ter sido a culpada, uma vez que as partículas suspensas na atmosfera bloqueiam a luz solar e arrefecem o planeta.

A equipa reviu 17 manuscritos europeus e do Oriente Próximo que referenciaram eclipses lunares que ocorreram entre 1100 e 1120. Durante um eclipse lunar total, a Lua parece avermelhada por causa da forma como a luz solar se infiltra através da atmosfera do planeta. Porém, os aerossóis vulcânicos podem bloquear a luz do sol e obscurecer os eclipses lunares.

Os investigadores encontraram um texto referente a um eclipse lunar anormalmente escuro em 5 de maio de 1110. Isso coincide com pelo menos uma erupção que ocorreu por volta de 1108, registada nos núcleos de gelo, e provavelmente no Monte Asama de Japão em Agosto daquele ano.

“As suas partículas poderiam ter atingido a Gronelândia, mas provavelmente não a Antárctida. A circulação atmosférica torna muito difícil que erupções localizadas em altas latitudes atravessem os trópicos”, disse Guillet.

Uma única grande erupção nos trópicos, como sugeriram alguns cientistas, teria os mesmos problemas de circulação. Isso significa que pelo menos um outro vulcão precisou de acordar aproximadamente ao mesmo tempo. Porém, a equipa ainda não sabe onde poderá ter ocorrido.

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Por ZAP
7 Maio, 2020

 

3656: Cientistas encontram a primeira evidência de um dinossauro aquático

CIÊNCIA/PALEONTOLOGIA

Os dinossauros habitaram ou não ambientes aquáticos? Depois de anos de discussão e especulação, uma equipa de cientistas encontrou a primeira evidência que sustenta que uma espécies destes animais pré-históricos poderia nadar.

A descoberta baseia-se na análise de uma cauda fossilizada do gigante terópode Spinosaurus aegyptiacus, detalham os cientistas no novo estudo, cujos resultados foram recentemente divulgados na revista científica Nature.

Os cientistas afirma que a descoberta é a prova de que este predador era aquático e que usava a sua cauda para se impulsionar através da água e caçar nos rios.

Estudos anteriores sobre esta espécie continuam a sugerir uma possível indicação de adaptações semi-aquáticas, mas esta é a primeira “evidência inequívoca de uma estrutura de propulsão aquática em um dinossauro”, afirmou o paleontólogo Nizar Ibrahim, da Universidade de Detroit Mercy, nos Estados Unidos, citado em comunicado.

A cauda agora analisada faz parte de fóssil de Spinosaurus aegyptiacus encontrado em depósitos de rochas cretáceas no deserto do Saara, a leste de Marrocos. Este predador, o mais longo entre os dinossauros conhecidos, tinha cerca de 15 metros de comprimento.

Este é também o único esqueleto preservado desta espécie de dinossauro. Havia um outro que acabou por ser destruído durante a Segunda Guerra Mundial.

Para chegarem a esta conclusão, os cientistas analisaram o impulso que a estrutura óssea deste animal podia gerar e concluíram que esta é comparável ao dos vertebrados aquáticos vivos com características semelhantes.

Esta investigação destrói a ideia que sustenta que “os dinossauros que não eram aves nunca invadiram o reino aquático”, sublinha Ibrahim, citado na mesma nota.

O especialista acredita que esta espécie “passou a maior parte de sua vida na água” perseguindo as suas presas nas profundezas, não ficando à espera que os peixes nadassem junto às margens dos rios para que os conseguisse apanhar.

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Por ZAP
8 Maio, 2020

 

3655: Instrumento do ESO descobre o buraco negro mais próximo da Terra

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta imagem artística mostra as órbitas dos objectos no sistema estelar triplo HR 6819. Este sistema é composto por um binário interior com uma estrela (órbita a azul) e um buraco negro recentemente descoberto (órbita a vermelho), assim como por um terceiro objecto, outra estrela, numa órbita mais alargada (também a azul).
A equipa pensava originalmente que existiam apenas duas estrelas neste sistema. No entanto, quando analisaram as observações, os cientistas ficaram espantados ao revelar um terceiro objecto anteriormente desconhecido em HR 6819: um buraco negro, o mais próximo da Terra descoberto até à data. O buraco negro é invisível, mas torna a sua presença conhecida através da atracção gravitacional que exerce na órbita da estrela luminosa interior. Os objectos deste par interior têm aproximadamente a mesma massa e órbitas circulares.
As observações levadas a cabo com o espectrógrafo FEROS montado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros em La Silla mostraram que a estrela visível interior orbita o buraco negro a cada 40 dias, enquanto a segunda estrela se encontra a maior distância do par mais interior.
Crédito: ESO/L. Calçada

Uma equipa de astrónomos do ESO (Observatório Europeu do Sul) e de outras instituições descobriu um buraco negro situado a apenas 1000 anos-luz de distância da Terra. Este objecto encontra-se mais próximo do nosso Sistema Solar do que qualquer outro encontrado até à data e pertence a um sistema triplo que pode ser visto a olho nu. A equipa descobriu evidências do objecto invisível ao seguir as suas duas estrelas companheiras com o telescópio MPG/ESO de 2,2 metros situado no Observatório de La Silla do ESO. Os cientistas dizem que este sistema pode ser apenas a ponta do icebergue, já que muitos outros buracos negros semelhantes poderão ser descobertos no futuro.

“Ficámos bastante surpreendidos quando compreendemos que este é o primeiro sistema estelar com um buraco negro que podemos observar a olho nu,” disse Petr Hadrava, cientista emérito da Academia de Ciências da República Checa em Praga e co-autor deste trabalho. Situado na constelação do Telescópio, o sistema encontra-se tão perto de nós que as suas estrelas podem ser vistas a partir do hemisfério sul numa noite escura e limpa sem binóculos ou telescópio. “Este sistema contém o buraco negro mais próximo da Terra que conhecemos”, disse Thomas Rivinius, cientista do ESO que liderou o estudo publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

A equipa observou originalmente o sistema, chamado HR 6819, no âmbito de um estudo de sistemas estelares duplos. No entanto, ao analisar as observações, verificou que estas revelavam um terceiro corpo previamente desconhecido em HR 6819: um buraco negro. As observações levadas a cabo com o espectrógrafo FEROS montado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros em La Silla mostraram que uma das duas estrelas visíveis orbita um objecto invisível com um período de 40 dias, enquanto a segunda estrela se encontra a maior distância do par mais interior.

Dietrich Baade, astrónomo emérito do ESO, em Garching, e co-autor do estudo, explica: “As observações que levaram à determinação do período orbital de 40 dias tiveram que ser recolhidas ao longo de vários meses. Isto só foi possível graças ao serviço de observação pioneiro do ESO, no qual as observações são feitas por pessoal do ESO em prol dos cientistas que delas necessitam.”

O buraco negro escondido em HR 6819 é um dos primeiros buracos negros estelares descoberto que não interage violentamente com o meio que o circunda e portanto parece ser verdadeiramente negro. Apesar disso, a equipa conseguiu detectar a sua presença e calcular a sua massa ao estudar a órbita da estrela do par interior. “Um objecto invisível com uma massa de pelo menos 4 vezes a massa do Sol, só pode ser um buraco negro,” conclui Rivinius, que trabalha no Chile.

Até à data, os astrónomos descobriram apenas cerca de duas dúzias de buracos negros na nossa Galáxia, quase todos em interacção violenta com o seu meio envolvente e dando provas da sua presença pela emissão de fortes raios-X. No entanto, os cientistas estimam que durante todo o tempo que a Via Láctea já viveu, muitas estrelas tenham colapsado sob a forma de buracos negros no final das suas vidas. A descoberta de um buraco negro silencioso e invisível no sistema HR 6819 fornece-nos pistas sobre onde possam estar escondidos muitos dos buracos negros da Via Láctea. “Devem haver centenas de milhões de buracos negros, mas nós apenas conhecemos alguns. Saber o que procurar dá-nos agora uma melhor oportunidade de os encontrar,” disse Rivinius. Baade acrescenta que descobrir um buraco negro num sistema triplo tão próximo de nós indica que estamos apenas a ver “a ponta de um icebergue muito interessante.”

Nesta altura, os astrónomos acreditam que esta descoberta pode ajudar já a compreender um segundo sistema. “Pensamos que outro sistema, chamado LB-1, possa também ser um sistema triplo deste tipo, apesar de necessitarmos de mais observações para ter a certeza,” disse Marianne Heida, bolseira em pós-doutoramento no ESO e co-autora do artigo que descreve estes resultados. “LB-1 encontra-se um pouco mais afastado da Terra mas ainda está bastante próximo em termos astronómicos, o que significa que provavelmente existem muitos destes sistemas. Encontrá-los e estudá-los dá-nos a oportunidade de aprender bastante sobre a formação e evolução das estrelas raras que começam as suas vidas com mais de cerca de 8 vezes a massa do Sol e terminam as suas vidas numa explosão de super-nova, deixando como resto um buraco negro.”

As descobertas de sistemas triplos com um par mais interno e uma estrela distante poderão também fornecer pistas sobre as fusões cósmicas violentas que libertam ondas gravitacionais suficientemente fortes para serem detectadas a partir da Terra. Alguns astrónomos acreditam que as fusões podem ocorrer em sistemas com configurações semelhantes a HR 6819 ou LB-1, mas onde o par interior seria constituído por dois buracos negros ou um buraco negro e uma estrela de neutrões. O objecto exterior mais distante poderia ter um impacto gravitacional no par interior de modo a dar origem a uma fusão e consequentemente à libertação de ondas gravitacionais. Apesar de terem apenas um buraco negro e nenhuma estrela de neutrões, os sistemas HR 6819 e LB-1 poderão ainda assim ajudar os cientistas a compreender como é que as colisões estelares podem ocorrer em sistemas estelares triplos.

Astronomia On-line
8 de Maio de 2020

 

3654: Vida pode sobreviver, e prosperar, num mundo de hidrogénio

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Uma nova investigação sugere que a próxima geração de telescópios poderá procurar primeiro atmosferas de hidrogénio, já que o hidrogénio pode ser bio-assinatura de vida viável e de fácil identificação.
Crédito: NASA/JPL

À medida que os telescópios de próxima geração “abrem os olhos”, os astrónomos vão poder apontá-los para exoplanetas próximos, espiando as suas atmosferas para decifrar a sua composição e para procurar sinais de vida extraterrestre. Mas imagine se, nesta procura, encontrássemos realmente organismos alienígenas, mas não os conseguíssemos reconhecer como vida.

Essa é uma perspectiva que astrónomos como Sara Seager esperam evitar. Seager, professora de Ciências Planetárias, de Física e de Aeronáutica e Astronáutica do MIT (Massachusetts Institute of Technology), está a olhar para lá de uma visão da vida “centrada na Terra” e a lançar uma rede mais ampla para os tipos de ambientes que, além do nosso, podem realmente ser habitáveis.

Num artigo publicado na revista Nature Astronomy, ela e os seus colegas observaram em estudos de laboratório que os micróbios podem sobreviver e prosperar em atmosferas dominadas pelo hidrogénio – um ambiente muito diferente da atmosfera rica em azoto e oxigénio da Terra.

O hidrogénio é um gás muito mais leve do que o azoto ou oxigénio, e uma atmosfera rica em hidrogénio estender-se-ia muito mais num planeta rochoso. Podia, portanto, ser mais facilmente descoberto e estudado por telescópios poderosos, em comparação com planetas parecidos com a Terra e com atmosferas mais compactas.

Os resultados de Seager mostram que formas simples de vida podem habitar planetas com atmosferas ricas em hidrogénio, sugerindo que assim que os telescópios de próxima geração, como o Telescópio James Webb da NASA, entrem em operação, os astrónomos podem querer procurar primeiro exoplanetas dominados por hidrogénio no que toca a sinais de vida.

“O Universo permite uma grande diversidade de mundos habitáveis e confirmámos que certos organismos cá na Terra podem sobreviver em atmosferas ricas em hidrogénio,” diz Seager. “Devemos definitivamente adicionar esses tipos de planetas ao menu de opções ao pensar na vida noutros mundos e tentar realmente encontrá-la.”

Os co-autores de Seager, também do MIT, são Jingcheng Huang, Janusz Petkowski e Mihkel Pajusalu.

Atmosfera em evolução

Na Terra primitiva, há milhares de milhões de anos, a atmosfera parecia bem diferente do ar que respiramos hoje. O planeta jovem ainda não possuía oxigénio e era composto por uma sopa de gases, incluindo dióxido de carbono, metano e uma pequena fracção de hidrogénio. O gás hidrogénio permaneceu na atmosfera durante possivelmente milhares de milhões de anos, até ao que é conhecido como Grande Evento de Oxidação, e à acumulação gradual de oxigénio.

A pequena quantidade de hidrogénio que resta hoje é consumida por certas linhas antigas de microrganismos, incluindo metanógenos – organismos que vivem em climas extremos como por baixo de espessas camadas de gelo, ou no solo do deserto, e devoram hidrogénio, juntamente com dióxido de carbono, para produzir metano.

Os cientistas estudam rotineiramente a actividade dos metanógenos cultivados em laboratório com 80% de hidrogénio. Mas existem muito poucos estudos que exploram a tolerância de outros micróbios a ambientes ricos em hidrogénio.

“Queríamos demonstrar que a vida sobrevive e pode florescer numa atmosfera de hidrogénio,” diz Seager.

Um recipiente com hidrogénio

A equipa estudou em laboratório a viabilidade de dois tipos de micróbios num ambiente de 100% hidrogénio. Os organismos que escolheram: a bactéria Escherichia coli, um simples procariota e a levedura, um eucariota mais complexo, que não havia sido estudado em ambientes dominados por hidrogénio.

Ambos os micróbios são organismos padrão que os cientistas estudam e caracterizam há muito tempo, o que ajudou os investigadores a desenhar a sua experiência e a compreender os seus resultados. Além disso, as bactérias E. coli e levedura podem sobreviver com e sem oxigénio – um benefício para os cientistas, pois podem preparar as suas experiências com qualquer organismo ao ar livre antes de os transferir para um ambiente rico em hidrogénio.

Nas suas experiências, cultivaram separadamente levedura e E. coli, e depois injectaram as culturas com os micróbios em recipientes separados, cheios com um “caldo” ou cultura rica em nutrientes com que os micróbios se podiam alimentar. Expeliram então o ar rico em oxigénio e encheram o espaço restante com um certo gás de interesse, como um gás constituído por 100% hidrogénio. Colocaram então os recipientes numa incubadora, onde foram agitados suave e continuamente para promover a mistura entre os micróbios e os nutrientes.

A cada hora, um membro da equipa recolhia amostras de cada recipiente e contava os micróbios vivos. Continuaram a recolher amostras até 80 horas. Os seus resultados representaram uma curva clássica de crescimento: no início da experiência, os micróbios cresceram rapidamente em número, alimentando-se dos nutrientes e povoando a cultura. Eventualmente, o número de micróbios atingiu um determinado limite. A população, ainda próspera, permaneceu estável, à medida que novos micróbios continuavam a crescer, substituindo os que morriam.

Seager reconhece que os biólogos não consideram os resultados surpreendentes. Afinal de contas, o hidrogénio é um gás inerte e, como tal, não é inerentemente tóxico para os organismos.

“Não é como se tivéssemos enchido o recipiente com veneno,” diz Seager. “Mas é preciso ver para acreditar, certo? Se ninguém os tivesse estudado, especialmente os eucariontes, num ambiente dominado por hidrogénio, convinha fazer a experiência para acreditar.”

Ela também deixa claro que a experiência não foi construída para mostrar se os micróbios podem depender do hidrogénio como fonte de energia. Ao invés, o objectivo era demonstrar que uma atmosfera de 100% hidrogénio não prejudicaria ou aniquilaria certas formas de vida.

“Eu não acho que ainda tinha ocorrido aos astrónomos que pode haver vida num ambiente de hidrogénio,” diz Seager, que espera que o estudo incentive conversas cruzadas entre os astrónomos e os biólogos, particularmente à medida que a busca por planetas habitáveis, e vida extraterrestre, cresce.

Um mundo de hidrogénio

Os astrónomos ainda não são muito capazes de estudar a atmosfera de pequenos exoplanetas rochosos com as ferramentas hoje disponíveis. Os poucos planetas rochosos próximos que examinaram não possuem atmosfera ou podem simplesmente ser pequenos demais para a detectar com os telescópios actualmente disponíveis. E enquanto os cientistas levantaram a hipótese de que os planetas deveriam abrigar atmosferas ricas em hidrogénio, nenhum telescópio em funcionamento tem resolução suficiente para os identificar.

Mas se os observatórios de próxima geração realmente avistarem mundos terrestres dominados por hidrogénio, os resultados de Seager mostram que há uma hipótese de a vida aí prosperar.

Quanto ao potencial aspecto de um planeta rochoso rico em hidrogénio, Seager faz uma comparação com o pico mais alto da Terra, o Monte Evereste. Quaisquer caminhantes que tentem subir ao cume ficam sem ar, devido ao facto de que a densidade de todas as atmosferas diminui exponencialmente com a altura e com base na distância de queda da nossa atmosfera dominada pelo azoto e pelo oxigénio. Se um alpinista escalasse o Evereste numa atmosfera dominada pelo hidrogénio – um gás 14 vezes mais leve do que o azoto – este seria capaz de subir 14 vezes mais antes de ficar sem ar.

“É um tanto ou quanto difícil ter esta noção, mas esse gás leve torna a atmosfera mais extensa,” explica Seager. “E para os telescópios, quanto maior a atmosfera em comparação com o fundo da estrela de um planeta, mais fácil será a sua detecção.”

Se os cientistas alguma vez tiverem a oportunidade de recolher amostras de um planeta tão rico em hidrogénio, Seager imagina que possam descobrir uma superfície diferente, mas não irreconhecível da nossa.

“Estamos a imaginar que, se alguma vez chegarmos à superfície, essa provavelmente terá minerais ricos em hidrogénio em vez do que chamamos de minerais oxidados, e também oceanos, pois pensamos que toda a vida precisa de algum tipo de líquido, e provavelmente ainda poderíamos ver um céu azul,” diz Seager. “Não pensámos em todo o ecossistema. Mas não precisa necessariamente de ser um mundo diferente.”

Astronomia On-line
8 de Maio de 2020

 

 

3653: Astrónomos encontram bandas de nuvens, parecidas às de Júpiter, na anã castanha mais próxima

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista da anã castanha Luhman 16A, na qual os astrónomos encontraram evidências de bandas de nuvens. O objecto vermelho no plano de fundo é Luhman 16B, a anã castanha gémea de Luhman 16A. É o sistema constituído por anãs castanhas mais próximo da Terra, a 6,5 anos-luz.
Crédito: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Uma equipa de astrónomos descobriu que a anã castanha mais próxima, Luhman 16A, mostra sinais de bandas de nuvens semelhantes às vistas em Júpiter e em Saturno. Esta é a primeira vez que os cientistas usam a técnica de polarimetria para determinar as propriedades de nuvens atmosféricas fora do nosso Sistema Solar, ou exonuvens.

As anãs castanhas são objectos mais massivos do que os planetas, mas menos massivos do que as estrelas, e normalmente têm 13 a 80 vezes a massa de Júpiter. Luhman 16A faz parte de um sistema binário que contém uma segunda anã castanha, Luhman 16B. A uma distância de 6,5 anos-luz, é o terceiro sistema mais próximo do nosso Sol, depois de Alpha Centauri e da Estrela de Barnard. Ambas as anãs castanhas têm cerca de 30 vezes a massa de Júpiter.

Apesar de Luhman 16A e 16B terem massas e temperaturas similares (cerca de 1000º C) e, presumivelmente, se terem formado ao mesmo tempo, mostram um clima marcadamente diferente. Luhman 16B não mostra sinais de bandas estacionárias de nuvens, exibindo ao invés evidências de nuvens mais irregulares. Luhman 16B, portanto, apresenta variações visíveis de brilho como resultado das suas características nubladas, ao contrário de Luhman 16A.

“Tal como a Terra e Vénus, estes objectos são gémeos com climas muito diferentes,” disse Julien Girard do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland, membro da equipa de descoberta. “Podem chover coisas como silicatos ou amónia. Na verdade, é um clima horrível.”

Os investigadores usaram um instrumento no VLT (Very Large Telescope) no Chile para estudar a luz polarizada do sistema Luhman 16. A polarização é uma propriedade da luz que representa a direcção a que a onda de luz oscila. Os óculos de sol polarizados bloqueiam uma direcção de polarização a fim de reduzir o brilho e melhorar o contraste.

“Em vez de tentar bloquear este brilho, estamos a tentar medi-lo,” explicou o autor principal Max Millar-Blanchaer do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) em Pasadena, EUA.

Quando a luz é reflectida por partículas, como gotículas nas nuvens, pode favorecer um certo ângulo de polarização. Ao medir a polarização preferida da luz de um sistema distante, os astrónomos podem deduzir a presença de nuvens sem resolver directamente quaisquer estruturas de nuvens nas anãs castanhas.

“Mesmo a anos-luz de distância, podemos usar a polarização para determinar o que a luz encontrou ao longo do seu caminho,” acrescentou Girard.

“Para determinar o que a luz encontrou pelo caminho, comparámos observações com modelos com propriedades diferentes: as atmosferas das anãs castanhas com estruturas sólidas de nuvens, bandas listradas e até anãs castanhas oblatas devido à sua rápida rotação. Descobrimos que apenas modelos de atmosferas com bandas de nuvens podiam corresponder às nossas observações de Luhman 16A,” explicou Theodora Karalidi, da Universidade da Florida Central, em Orlando, EUA, membro da equipa de descoberta.

A técnica de polarimetria não se limita às anãs castanhas. Também pode ser aplicada a exoplanetas que orbitam estrelas distantes. As atmosferas de exoplanetas gigantes e quentes são semelhantes às das anãs castanhas. Embora a medição de um sinal de polarização de exoplanetas seja mais complexa, devido ao seu brilho relativamente ténue e à proximidade com a estrela, as informações obtidas das anãs castanhas podem, potencialmente, informar estes estudos futuros.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA será capaz de estudar sistemas como Luhman 16 para procurar sinais de variações de brilho na luz infravermelha, indicativas de características de nuvens. O WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope) da NASA estará equipado com um coronógrafo que pode realizar polarimetria e poderá detectar exoplanetas gigantes na luz reflectida e eventuais sinais de nuvens nas suas atmosferas.

Astronomia On-line
8 de Maio de 2020