5308: Actividade vulcânica em planeta extra-solar está a formar nova atmosfera

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/VULCANOLOGIA

O planeta GJ 1132b, que tem densidade, tamanho e idade semelhantes à Terra, orbita muito próximo uma estrela anã vermelha e perdeu rapidamente a sua atmosfera primária, constituída por hélio e hidrogénio

Astrónomos detectaram indícios de actividade vulcânica num planeta extra-solar que estará na origem da formação de uma nova atmosfera, divulgou esta quinta-feira a Agência Espacial Europeia, que opera o telescópio Hubble, com que foram feitas as observações.

O planeta GJ 1132b, que tem densidade, tamanho e idade semelhantes à Terra, orbita muito próximo uma estrela anã vermelha e perdeu rapidamente a sua atmosfera primária, constituída por hélio e hidrogénio, quando era um planeta gasoso.

Em muito pouco tempo, o planeta tornou-se rochoso e está a formar uma nova atmosfera, que substitui a anterior, rica em hidrogénio, cianeto de hidrogénio, metano e amoníaco.

Os astrónomos teorizam que o hidrogénio da primeira atmosfera “foi absorvido pelo manto de magma derretido do planeta” e que agora está a ser lentamente libertado pela actividade vulcânica para formar uma nova atmosfera.

Para o astro-químico Paul Rimmer, da universidade britânica de Cambridge, que participou no estudo, “esta segunda atmosfera vem do interior do planeta”, pelo que “é uma janela para a geologia de outro mundo”.

A equipa científica atribui ao aquecimento das marés o facto de o manto do planeta se manter o quente suficiente para permanecer líquido durante muito tempo e alimentar a actividade vulcânica.

O aquecimento das marés, fenómeno que acontece em Io, uma das luas de Júpiter, ocorre por atrito, quando a energia da órbita e da rotação de um planeta ou lua é dissipada sob a forma de calor no interior do planeta ou lua.

No caso do planeta GJ 1132b, existe pelo menos um outro planeta no mesmo sistema estelar que exerce sobre ele uma atracção gravitacional.

Os resultados do estudo serão publicados na revista da especialidade The Astronomical Journal.

Diário de Notícias
DN/Lusa
11 Março 2021 — 18:29


4536: Maior extinção da História. Identificado culpado que aniquilou quase toda a vida da Terra

CIÊNCIA/GEOQUÍMICA

Dawid Adam Lurino / PaleoFactory / Sapienza University of Rome

Técnicas analíticas de ponta e modelos geoquímicos inovadores reconstruiram conclusivamente toda a cascata de eventos na maior extinção da história da Terra.

Há cerca de de 252 milhões de anos, a maior extinção da história da Terra marcou o fim da Época Permiana e o início da Época Triássica. Cerca de três quartos de toda a vida na terra e 95% da vida no oceano desapareceram em apenas alguns milhares de anos.

As gigantescas actividades vulcânicas na Sibéria de hoje e a libertação de grandes quantidades de metano do fundo do mar há muito que são debatidas como possíveis gatilhos para a extinção Permiano-Triássica. Porém, a causa exacta e a sequência de eventos que levaram à extinção em massa permaneciam altamente controversas.

Agora, uma equipa de cientistas da Alemanha, Itália e Canadá, chamada BASE-LiNE Earth, investigou um arquivo ambiental frequentemente negligenciado: as conchas fósseis de braquiópodes.

“São organismos semelhantes aos moluscos que existiam na Terra há mais de 500 milhões de anos. Pudemos usar fósseis de braquiópodes bem preservados dos Alpes do Sul para as nossas análises. Essas conchas foram depositadas no fundo dos mares do plataforma rasa do Oceano de Tétis há 252 milhões de anos e registaram condições ambientais pouco antes e no início da extinção”, disse Hana Jurikova, investigadora do GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research e primeira autora do estudo, em comunicado.

Medindo diferentes isótopos do elemento boro em conchas fósseis, a equipa rastreou o desenvolvimento dos valores de pH no oceano há 252 milhões de anos. Como o pH da água do mar está intimamente ligado à concentração de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, a reconstrução deste último também foi possível.

“Com esta técnica, podemos não só reconstruir a evolução das concentrações atmosféricas de CO2, mas também rastreá-la claramente até à actividade vulcânica. A dissolução de hidratos de metano, que foi sugerida como uma possível causa adicional, é altamente improvável, de acordo com os nossos dados”, explicou Marcus Gutjahr, investigador do GEOMAR e co-autor do estudo.

Como próxima etapa, a equipa alimentou os seus dados de boro e estudos adicionais baseados em isótopos de carbono num modelo geo-químico baseado em computador que simulava processos na Terra na época.

Os resultados mostraram que o aquecimento e a acidificação dos oceanos associados à imensa injecção de CO2 vulcânico na atmosfera já eram fatais e levaram à extinção de organismos marinhos calcificantes logo no início da extinção.

No entanto, a libertação de CO2 também trouxe consequências adicionais. Com o aumento das temperaturas globais causado pelo efeito estufa, o intemperismo químico na Terra também aumentou.

Ao longo de milhares de anos, quantidades crescentes de nutrientes alcançaram os oceanos através dos rios e costas, que foram super-fertilizados. O resultado foi uma depleção de oxigénio em grande escala e alteração de ciclos elementares completos.

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Os cientistas analisaram que mais de 100 mil milhões de toneladas de carbono atingiram a atmosfera, o que acabou por envenenar muitos organismos vivos – tanto na terra como na água.

“Este colapso semelhante a um dominó de ciclos e processos de sustentação da vida inter-conectados eventualmente levou à extensão catastrófica observada de extinção em massa na fronteira do Permiano-Triássico”, rematou Jurikova.

Este estudo foi publicado este mês na revista científica Nature Geoscience.

ZAP //

Por ZAP
23 Outubro, 2020

 

4534: ALMA mostra actividade vulcânica na atmosfera de Io

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Composição que mostra a lua de Júpiter, Io, no rádio (ALMA), e no visível (Voyager 1 e Galileu). As imagens ALMA de Io mostram, pela primeira vez, plumas de dióxido de enxofre (a amarelo) a sair dos seus vulcões. Júpiter é visível no plano de fundo (Hubble).
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), I. de Pater et al.; NRAO/AUI NSF, S. Dagnello; NASA/ESA

Novas imagens rádio obtidas pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) mostram pela primeira vez o efeito directo da actividade vulcânica na atmosfera da lua de Júpiter, Io.

Io é a lua mais vulcanicamente activa do nosso Sistema Solar. Abriga mais de 400 vulcões activos, expelindo gases de enxofre que dão a Io as suas cores amarelo-branco-laranja-vermelho quando congelam à sua superfície.

Embora seja extremamente fina – cerca de mil milhões de vezes mais fina do que a atmosfera da Terra – Io tem uma atmosfera que pode ensinar-nos mais sobre a actividade vulcânica de Io e fornecer-nos uma janela para o interior da exótica lua e para o que está a acontecer por baixo da sua crosta colorida.

Pesquisas anteriores mostraram que a atmosfera de Io é dominada pelo gás dióxido de enxofre, proveniente da actividade vulcânica. “No entanto, não se sabe que processo impulsiona a dinâmica na atmosfera de Io,” disse Imke de Pater da Universidade da Califórnia, Berkeley. “É actividade vulcânica, ou gás que sublima (transição do estado sólido para gasoso) da superfície gelada quando Io está sob a luz do Sol?”

Para distinguir entre os diferentes processos que dão origem à atmosfera de Io, uma equipa de astrónomos usou o ALMA para fazer instantâneos da lua quando entrava e saía da sombra de Júpiter (um eclipse de Io).

“Quando Io passa pela sombra de Júpiter, e está fora da luz solar directa, é demasiado frio para o gás dióxido de enxofre, e condensa-se na superfície de Io. Durante esse tempo, podemos ver apenas o dióxido de enxofre de origem vulcânica. Portanto, podemos ver exactamente quanto da atmosfera é impactada pela actividade vulcânica,” explicou Statia Luszcz-Cook da Universidade de Columbia, em Nova Iorque.

Graças à resolução e sensibilidade requintadas do ALMA, os astrónomos puderam, pela primeira vez, ver claramente as plumas de dióxido de enxofre (SO2) e monóxido de enxofre (SO) surgindo dos vulcões. Com base nos instantâneos, calcularam que os vulcões activos produzem directamente 30-50% da atmosfera de Io.

As imagens ALMA também mostraram um terceiro gás saindo dos vulcões: cloreto de potássio (KCl). “Vemos KCl em regiões vulcânicas onde não vemos SO2 ou SO,” disse Luszcz-Cook. “Esta é uma forte evidência de que os reservatórios de magma são diferentes em vulcões diferentes.”

Io é vulcanicamente ativo devido a um processo chamado aquecimento de maré. Io orbita Júpiter numa órbita que não é exactamente circular e, tal como a nossa Lua que está sempre com a mesma face virada para a Terra, o mesmo lado de Io está sempre voltado para Júpiter. A atracção gravitacional das outras luas de Júpiter, Europa e Ganimedes, provoca uma quantidade tremenda de fricção interna e calor, dando origem a vulcões como Loki Patera, que se estende por mais de 200 km de diâmetro. “Ao estudar a atmosfera e a actividade vulcânica de Io, aprendemos mais não apenas sobre os próprios vulcões, mas também sobre o processo de aquecimento de maré e sobre o interior de Io,” acrescentou Luszcz-Cook.

Uma grande incógnita continua a ser a temperatura na atmosfera interior de Io. Em investigações futuras, os astrónomos esperam medi-la com o ALMA. “Para medir a temperatura da atmosfera de Io, precisamos de obter observações com mais alta resolução, o que requer que observemos a lua por um maior período de tempo. Só podemos fazer isso quando Io está sob a luz do Sol, pois não passa muito tempo em eclipse”, disse de Pater. “Durante tal observação, Io irá girar dezenas de graus. Vamos precisar de aplicar um software que nos ajude a fazer imagens focadas. Já o fizemos anteriormente com imagens rádio de Júpiter obtidas com o ALMA e com o VLA (Very Large Array)”.

Astronomia On-line
23 de Outubro de 2020

 

4113: Não foram meteoros. Uma forte actividade vulcânica arrefeceu a Terra há 13 mil anos

CIÊNCIA/GEOLOGIA/VULCANOLOGIA

(cv) webcamsdemexico / YouTube

Porque é que a Terra arrefeceu repentinamente há 13 mil anos? Sedimentos antigos encontrados numa caverna no Texas, nos Estados Unidos, parecem ter resolvido este grande mistério.

Alguns cientistas acreditam que o fenómeno que arrefeceu repentinamente o nosso planeta, há 13 mil anos, foi causado por um impacto extraterrestre, como uma colisão de meteoros.

No entanto, cientistas das universidades norte-americanas de Houston, Baylor e Texas A&M descobriram que as evidências deixadas em camadas de sedimentos na caverna de Hall, no estado do Texas, eram resultado de erupções vulcânicas, avança o Europa Press.

Michael Waters, co-autor do artigo científico publicado no dia 31 de Julho na Science Advances, explicou que esta caverna tem um registo de sedimentos que se estende por mais de 20 mil anos. “É um registo excepcional que oferece uma oportunidade única de cooperação interdisciplinar para investigar uma série de questões importantes.”

A equipa de investigadores descobriu que, dentro da caverna, existem várias camadas de sedimentos, datados da época do impacto extraterrestre, que poderiam responder à misteriosa questão do arrefecimento repentino do planeta.

“Este trabalho mostra que a assinatura geoquímica associada ao evento de arrefecimento da Terra não é única, tendo ocorrido quatro vezes entre 9 mil e 15 mil anos atrás”, disse Alan Brandon, professor de geo-ciências da Universidade de Houston e líder desta investigação.

O gatilho para este evento de arrefecimento não veio do Espaço. As evidências geo-químicas anteriores de um grande meteoro a explodir na atmosfera refletem um período de grandes erupções vulcânicas”, concluiu o cientista.

Depois de um vulcão entrar em erupção, a propagação global de aerossóis reflete a radiação solar recebida para longe da Terra e pode levar ao arrefecimento global durante um período de cinco anos, dependendo do tamanho e da escala de tempo da erupção.

O estudo indica que o episódio de arrefecimento, conhecido como Dryas recentes, foi causado por numerosos processos coincidentes baseados na Terra, e não por um impacto extraterrestre. “O Dryas recentes, que ocorreu há cerca de 13.000 anos, interrompeu o aquecimento característico da Terra no final da última era glacial”, disse Steven Forman, professor de geo-ciências e co-autor do estudo.

O clima da Terra podia estar num ponto de inflexão durante o Dryas recentes, possivelmente devido à descarga de placas de gelo no Oceano Atlântico Norte, a uma melhor cobertura de neve e a poderosas erupções vulcânicas – factores que podem ter resultado num intenso arrefecimento do hemisfério norte.

O período de arrefecimento durou, aproximadamente, 1.200 anos, tornando uma única erupção vulcânica um importante factor inicial. No entanto, os autores salvaguardam que foram necessárias outras mudanças no sistema terrestre, como o arrefecimento do oceano e a cobertura de neve, para manter este período mais frio.

ZAP //

Por ZAP
6 Agosto, 2020