2771: Novos compostos orgânicos descobertos nos grãos de gelo de Encélado

CIÊNCIA

Nesta imagem obtida pela sonda Cassini da NASA em 2007, as plumas de Encélado são claramente visíveis. A lua está quase em frente do Sol, da perspectiva da Cassini.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Novos tipos de compostos orgânicos, os ingredientes dos aminoácidos, foram detectados nas plumas expelida da lua de Saturno, Encélado. As descobertas são o resultado da análise profunda e contínua dos dados da missão Cassini da NASA.

Poderosas fontes hidrotermais ejectam material do núcleo de Encélado, que se mistura com a água do imenso oceano subterrâneo da lua antes de ser libertado para o espaço como vapor de água e grãos de gelo. As moléculas recém-descobertas, condensadas nos grãos gelados, foram determinadas como compostos contendo azoto e oxigénio.

Na Terra, compostos semelhantes fazem parte das reacções químicas que produzem aminoácidos, os blocos de construção da vida. As fontes hidrotermais no fundo do oceano fornecem a energia que alimenta as reacções. Os cientistas pensam que as fontes hidrotermais de Encélado possam operar da mesma maneira, fornecendo energia que leva à produção de aminoácidos.

“Se as condições forem as ideais, estas moléculas vindas do oceano profundo de Encélado podem estar no mesmo caminho de reacção que vemos aqui na Terra. Ainda não sabemos se os aminoácidos são necessários para a vida além da Terra, mas a descoberta de moléculas que formam aminoácidos é uma peça importante do quebra-cabeças,” disse Nozair Khawaja, que liderou a equipa de investigação. As suas descobertas foram publicadas na edição de dia 2 de Outubro da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Embora a missão da Cassini tenha terminado em Setembro de 2017, os dados que forneceu serão minados durante décadas. A equipa de Khawaja usou dados do instrumento CDA (Cosmic Dust Analyzer) da sonda, que detectou grãos de gelo emitidos de Encélado para o anel E de Saturno.

Os cientistas usaram as medições do espectrómetro de massa do CDA para determinar a composição do material orgânico nos grãos.

Os compostos orgânicos identificados dissolveram-se no oceano de Encélado e depois evaporaram-se da superfície da água antes de condensar e congelar em grãos de gelo dentro das fissuras da crosta da lua, descobriram os cientistas. Soprados para o espaço com a pluma crescente emitida por estas fissuras, os grãos de gelo foram então analisados pelo CDA da Cassini.

As novas descobertas complementam a descoberta da equipa, no ano passado, de grandes moléculas orgânicas complexas e insolúveis que se pensa flutuarem à superfície do oceano de Encélado. A equipa aprofundou este trabalho para descobrir quais os ingredientes, dissolvidos no oceano, necessários para os processos hidrotermais que estimulariam a formação de aminoácidos.

“Aqui estamos a descobrir blocos orgânicos menores e solúveis – potenciais percursores de aminoácidos e outros ingredientes necessários para a vida na Terra,” disse o co-autor Jon Hillier.

“Este trabalho mostra que o oceano de Encélado possui blocos de construção reactivos em abundância, e é outra luz verde na investigação da habitabilidade de Encélado,” acrescentou o co-autor Frank Postberg.

Astronomia On-line
4 de Outubro de 2019

 

2629: Novos modelos sugerem que lagos de Titã são crateras de explosão

CIÊNCIA

Esta impressão de artista de um lago no pólo norte da lua de Saturno, Titã, ilustra orlas elevadas e parecidas a muralhas como aquelas vistas pela sonda Cassini da NASA em torno de Winnipeg Lacus.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Usando dados de radar da sonda Cassini da NASA, investigações publicadas recentemente apresentam um novo cenário que explica porque alguns lagos cheios de metano na lua de Saturno, Titã, estão cercados por orlas íngremes que atingem centenas de metros de altura. Os modelos sugerem que explosões de azoto aquecido criaram bacias na crosta da lua.

Titã é o único corpo planetário no nosso Sistema Solar, além da Terra, que possui líquidos estáveis à sua superfície. Mas, em vez de chover água das nuvens e de encher lagos e mares como na Terra, em Titã é o metano e o etano – hidrocarbonetos que consideramos gases, mas que se comportam como líquidos no clima gelado de Titã.

A maioria dos modelos existentes que expõem a origem dos lagos de Titã mostra o metano líquido a dissolver o leito de rocha e de compostos orgânicos sólidos da lua, escavando reservatórios que se enchem com líquido. Esta pode ser a origem de um tipo de lago em Titã que possui fronteiras íngremes. Na Terra, os corpos de água que se formam da mesma maneira, dissolvendo o calcário circundante, são conhecidos como lagos cársicos [ou cársticos].

Os novos modelos alternativos para alguns dos lagos mais pequenos (dezenas de quilómetros em comprimento) viram essa teoria de cabeça para baixo: propõem bolsas de azoto líquido na crosta aquecida de Titã, transformando-se em gás que explode para formar crateras, crateras estas que depois se enchem de metano líquido. A nova teoria explica porque alguns dos lagos mais pequenos próximos do pólo norte de Titã, como Winnipeg Lacus, parecem nas imagens de radar ter orlas muito íngremes que se elevam acima do nível do mar – bordas difíceis de explicar com o modelo cársico.

Os dados de radar foram recolhidos pelo orbitador Cassini – uma missão gerida pelo JPL da NASA em Pasadena, Califórnia – durante a sua última passagem por Titã, enquanto a sonda se preparava para o seu mergulho final na atmosfera de Saturno há dois anos. Uma equipa internacional de cientistas liderada por Giuseppe Mitri da Universidade G. d’Annunzio, na Itália, ficou convencida de que o modelo cársico não estava de acordo com o que viam nestas novas imagens.

“A orla sobe e o processo cársico funciona da maneira oposta,” disse Mitri. “Não estávamos a encontrar qualquer explicação que se encaixasse com uma bacia de lago cársico. Na realidade, a morfologia era mais consistente com uma cratera de explosão, onde a borda é formada por material ejectado do interior da cratera. É um processo totalmente diferente.”

O trabalho, publicado dia 9 de Setembro na revista Nature Geosciences, entrelaça-se com outros modelos climáticos de Titã para mostrar que a lua pode estar quente em comparação com o que era nas “eras glaciais” anteriores de Titã.

Ao longo dos últimos 500 milhões a mil milhões de anos em Titã, o metano na sua atmosfera actuou como um gás de efeito estufa, mantendo a lua relativamente quente – embora ainda fria pelos padrões da Terra. Os cientistas há muito que pensam que a lua passou por épocas de arrefecimento e aquecimento, já que o metano é esgotado pela química solar e depois reabastecido.

Nos períodos mais frios, o azoto dominava a atmosfera, chovendo e percorrendo a crosta gelada para se acumular em lagos logo abaixo da superfície, disse o cientista da Cassini e co-autor do estudo Jonathan Lunine da Universidade de Cornell, em Ithaca, Nova Iorque.

“Estes lagos com orlas íngremes, muralhas e bordas elevadas seriam um sinal de períodos da história de Titã em que havia azoto líquido à superfície e na crosta,” observou. Até o aquecimento localizado seria suficiente para transformar o azoto líquido em vapor, fazendo com que se expandisse rapidamente e explodindo para criar uma cratera.

“Esta é uma explicação completamente diferente para as bordas íngremes em redor destes pequenos lagos, que têm sido um tremendo quebra-cabeças,” disse Linda Spilker, cientista do projecto Cassini no JPL. “À medida que os cientistas continuam a explorar o tesouro de dados da Cassini, vamos continuar a juntar cada vez mais peças do puzzle. Durante as próximas décadas, entenderemos cada vez mais o sistema de Saturno.”

Astronomia On-line
13 de Setembro de 2019

 

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

CIÊNCIA

JPL / Space Science Institute / NASA

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ZAP //

Por ZAP
3 Setembro, 2019

 

2360: Cassini explora formações anulares em redor dos lagos de Titã

Estas imagens fornecem uma vista das características da muralha e do aro perto de um lago na lua de Saturno, Titã, obtidas pela missão internacional Cassini.
Direita – imagem RADAR da Cassini, de um dos lagos de Titã, Viedma Lacus, obtida usando o SAR do instrumento. As setas amarelas indicam porções da orla elevada perto do lago, enquanto as setas azuis indicam partes do perímetro da característica de muralha que envolve quase todo o lago.
Em cima, esquerda – uma vista ampliada do aro elevado.
Baixo, esquerda – ilustração de um lago com características de muralha e aro. As bordas envolvem encostas mais altas e estão confinadas a poucos quilómetros do lago, enquanto as muralhas cercam o lago inteiro e formam montes mais amplos, até dezenas de quilómetros.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASI; ESA/A. Solomonidou et al. (2019)

Usando observações da sonda internacional Cassini, os cientistas exploraram os montes anulares que envolvem alguns dos corpos líquidos encontrados nos pólos da maior lua de Saturno, Titã. O estudo revela mais sobre como essas características se formaram.

A missão Cassini-Huygens da NASA/ESA/ASI passou 13 anos no sistema saturniano, com a sonda Cassini transportando a Huygens da ESA, que pousou na lua gelada em 2005. Durante a visita da Cassini a Saturno e às suas luas, fez mais de 100 voos rasantes por Titã, revelando aproximadamente 650 lagos e mares nas regiões polares da lua – 300 dos quais estão pelo menos parcialmente preenchidos com uma mistura líquida de metano e etano.

A maioria dos lagos mais pequenos de Titã são caracterizados como depressões escarpadas, vazias ou cheias, com pisos relativamente planos, profundidades de até 600 metros, orlas íngremes e estreitas com cerca de 1 km de largura.

Alguns lagos, no entanto, estão cercados por “muralhas”: montes em forma de anel que se estendem por dezenas de quilómetros da linha costeira de um lago. Ao contrário dos aros, estas muralhas rodeiam completamente o seu lago hospedeiro.

“A formação dos lagos de Titã, e as suas características em redor, permanece uma questão em aberto,” diz Anezina Solomonidou, investigadora da ESA no Centro Europeu de Astronomia Espacial (ESAC – European Space Astronomy Centre) perto de Madrid, Espanha, autora principal de um novo estudo sobre as muralhas de Titã.

“As muralhas podem conter pistas importantes sobre como os lagos nas regiões polares de Titã se tornaram no que vemos hoje. Investigações anteriores revelaram a sua existência, mas como é que se formaram?”

Solomonidou e colaboradores combinaram, pela primeira vez, dados espectrais e de radar da Cassini para explorar cinco regiões próximas do pólo norte de Titã, repletas de lagos e muralhas elevadas, e três lagos vazios de uma região próxima. Os lagos variam de 30 a 670 a quilómetros quadrados e eram inteiramente cercados por muralhas com 200 a 300 metros de altura que se estendiam até 30 km para fora dos perímetros do lago.

As observações foram recolhidas pela Cassini ao longo dos anos durante “flybys” por Titã com o VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer), que sonda a camada superior da superfície (dezenas de micrómetros), e com o instrumento RADAR, que pode penetrar ainda mais, até dezenas de centímetros, dependendo das propriedades do material da superfície. Este último foi usado tanto no seu modo de radiometria como com a sua câmara SAR (Synthetic Aperture Radar).

“Os dados espectrais mostraram que as muralhas têm uma composição diferente em relação aos seus arredores,” acrescentou Solomonidou.

“Os pisos de lagos vazios que estudámos também parecem ser espectralmente semelhantes às muralhas, sugerindo que tanto as bacias vazias quanto as muralhas podem ser feitas de, ou revestidas com material semelhante, e podem, assim, ter-se formado de maneira semelhante.”

A emissividade das muralhas, conforme examinada pela co-autora Alice Le Gall do Laboratório LATMOS da UVSQ (Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines) em Paris, França, também é semelhante à de outra característica importante e difundida já observada em Titã, que os cientistas chamam de terreno labiríntico. Uma paisagem labiríntica pontuada com diferentes canais formados por erosão fluvial ao longo do tempo, suspeita-se que este terreno é rico em compostos orgânicos, em vez de gelo e água. A semelhança observada sugere que as muralhas também podem ser ricas em material orgânico.

“As muralhas também são consistentemente completas: enquanto as orlas e outros recursos foram desgastados e quebrados ao longo do tempo, as muralhas rodeiam sempre completamente o seu lago,” acrescentou Le Gall. “Isto ajuda-nos a restringir os cenários de como podem ter-se formado.”

O novo estudo sugere dois possíveis mecanismos em que tais muralhas podem ser criadas: ou um processo envolvendo uma sub-superfície saturada com água subterrânea, dadas as diferenças de elevação entre o leito vazio dos lagos e os lagos cheios, ou um no qual a bacia e a crosta que circunda um lago primeiro endurece e depois desincha, levando o lago a percolar até ao subsolo e deixando uma região da bacia do lago elevada acima do terreno circundante para formar uma muralha.

A completude observada das muralhas traz uma visão adicional quando comparada com os aros mais quebrados das bacias. Se as orlas forem feitas de material mais fraco que as muralhas, então as muralhas devem ser comparativamente mais antigas para aparecerem com este aspecto. Neste cenário, formar-se-ia um lago, seguido por uma muralha e, em seguida, um aro, que é incapaz de resistir à erosão devido à sua composição mais fraca.

No entanto, se os aros e as muralhas forem feitos do mesmo material, então as muralhas podem ser comparativamente mais jovens: formar-se-ia uma bacia, com o material residual sendo puxado para as orlas e, em seguida, subsequentemente, para as muralhas maiores. Este último cenário implicaria que os lagos delimitados por muralhas estão entre os mais jovens em Titã, pois ainda não viram a sua muralha erodida ou removida.

“É difícil restringir o mecanismo exacto de como essas muralhas se formam, mas com mais pesquisas vem um entendimento crescente de corpos intrigantes como Titã,” acrescentou Solomonidou.

“A análise dos dados recolhidos pela Cassini sobre as luas geladas de Saturno, em particular ao combinar dados de vários instrumentos, é altamente relevante para preparar a missão JUICE que vai explorar as luas geladas de Júpiter,” disse o co-autor Olivier Witasse, que também é cientista do projecto JUICE da ESA.

“Mesmo que Titã seja excepcional, com lagos e chuvas que não são encontrados nas luas de Júpiter, o facto de sabermos mais sobre Titã acrescenta muito à nossa compreensão colectiva das luas geladas do Sistema Solar.”

As missões futuras vão investigar ainda mais o Sistema Solar exterior – a JUICE, por exemplo, será lançada em 2022 e partirá para explorar o sistema de Júpiter, enquanto a NASA planeia enviar outra missão, Dragonfly, especificamente para Titã no final da década de 2020. Com as naves de próxima geração, que vão revelar mais sobre as luas geladas em redor dos planetas gigantes do nosso Sistema Solar, os cientistas estão ansiosos por desvendar os segredos de como estes objectos fascinantes se formaram e evoluíram.

Astronomia On-line
23 de Julho de 2019

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2193: Cassini revela nova escultura nos anéis de Saturno

Mosaico de imagens a cores falsas que mostra Dafne, uma das luas embebidas nos anéis de Saturno, e das ondas que levanta na divisão de Keeler. As imagens recolhidas durante as órbitas próximas da Cassini em 2017 estão a fornecer novas informações sobre o funcionamento complexo dos anéis.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Uma nova análise mostra que à medida que a sonda Cassini da NASA mergulhava perto de Saturno durante o seu último ano, a nave fornecia detalhes intrincados sobre o funcionamento dos anéis complexos do planeta.

Embora a missão tenha terminado em 2017, continua a surgir ciência dos dados recolhidos. Um novo artigo publicado na edição de 13 de Junho da revista Science descreve resultados de quatro instrumentos da Cassini, as observações mais próximas dos anéis principais.

As descobertas incluem detalhes finos de características esculpidas por massas embutidas nos anéis. Texturas e padrões, de amontoados a parecidos com palha, sobressaem das imagens, levantando questões sobre as interacções que os moldaram. Novos mapas revelam como as cores, a química e a temperatura mudam nos anéis.

Como um planeta em construção dentro de um disco de material proto-planetário, minúsculas luas inseridas nos anéis de Saturno (chamadas de A a G, na ordem da sua descoberta) interagem com as partículas em redor. Desta forma, o artigo fornece mais evidências de que os anéis são uma janela para os processos astrofísicos de discos que moldam o nosso Sistema Solar.

As observações também aprofundam a compreensão dos cientistas do complexo sistema de Saturno. Os cientistas concluem que na orla externa dos anéis principais, uma série de estrias similares geradas por impactos no anel F têm o mesmo comprimento e orientação, mostrando que provavelmente foram provocadas por um bando de impactores que atingiram o anel ao mesmo tempo. Isto mostra que o anel é esculpido por correntes de material que orbita o próprio Saturno em vez de, por exemplo, detritos cometários (que se movem em torno do Sol) que chocam contra os anéis.

“Estes novos detalhes de como as luas estão a esculpir, de várias maneiras, os anéis, fornecem uma janela para a formação do Sistema Solar, onde também temos discos evoluindo sob a influência de massas embutidas,” disse Matt Tiscareno, autor principal e cientista da Cassini, do Instituto SETI em Mountain View, no estado norte-americano da Califórnia.

Mistérios Duradouros

Ao mesmo tempo, surgiram novos puzzles e mistérios antigos aprofundaram-se com as investigações mais recentes. As imagens detalhadas dos anéis trouxeram para o foco três texturas diferentes – amontoadas, macias e “riscadas” – e deixaram claro que estas texturas ocorrem em cinturas com limites nítidos. Mas porquê? Em muitos lugares, as cinturas não estão ligadas a quaisquer características dos anéis que os cientistas já tenham identificado.

“Isto diz-nos que a aparência dos anéis não é apenas uma função de quanto material existe,” disse Tiscareno. “Tem que haver algo diferente sobre as características das partículas, talvez afectando o que acontece quando duas partículas dos anéis colidem e ressaltam uma da outra. E nós ainda não sabemos o que é.”

Os dados analisados foram recolhidos durante as Órbitas Rasantes pelos Anéis (entre Dezembro de 2016 e Abril de 2017) e durante o Grande Final (de Abril a Setembro de 2017), quando a Cassini voou logo acima das nuvens de Saturno. À medida que a espaço-nave ficava sem combustível, a equipa da missão fê-la mergulhar deliberadamente na atmosfera do planeta em Setembro de 2017.

O instrumento VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) da Cassini descobriu outro mistério. O espectrómetro, que observou os anéis no visível e no infravermelho próximo, identificou bandas anormalmente fracas de água gelada na parte mais externa do anel A. Isto foi uma surpresa, porque a área é conhecida por ser altamente reflectiva, o que geralmente é um sinal de gelo menos contaminado e, portanto, de bandas de água gelada mais fortes.

O novo mapa espectral também esclarece a composição dos anéis. E apesar dos cientistas já saberem que a água gelada era o principal componente, o mapa espectral descartou gelo de amónia e gelo de metano detectáveis como ingredientes. Mas também não indica compostos orgânicos – uma surpresa, dado o material orgânico que a Cassini descobriu a fluir do anel D para a atmosfera de Saturno.

“Se existisse material orgânico em grandes quantidades – pelo menos nos anéis principais A, B e C – nós tínhamo-lo visto,” disse Phil Nicholson, cientista do VIMS da Cassini da Universidade de Cornell em Ithaca, Nova Iorque, EUA. “Ainda não estou convencido de que são um componente importante dos anéis principais.”

Este estudo assinala o início da próxima era de ciência da Cassini, disse Jeff Cuzzi, do Centro de Pesquisa Ames da NASA, que estuda os anéis de Saturno desde a década de 1970 e é o cientista interdisciplinar dos anéis da missão Cassini.

“Nós vemos muito mais, e mais de perto, e estamos a obter quebra-cabeças novos e mais interessantes,” acrescentou Cuzzi. “Estamos apenas a adaptar-nos à nova fase, que é a de construir novos modelos detalhados da evolução dos anéis – incluindo a nova revelação de dados da Cassini de que os anéis são muito mais jovens do que Saturno.”

As novas observações dão aos cientistas uma visão ainda mais íntima dos anéis e cada análise revela novas complexidades, disse a cientista do projecto Cassini, Linda Spilker, do JPL da NASA em Pasadena, Califórnia.

“É como aumentar a ampliação durante a observação dos anéis. Todos nós conseguimos ver em mais detalhe o que está a acontecer,” salientou Spilker. “A obtenção desta resolução extra respondeu a muitas perguntas, mas muitas outras permanecem.”

Astronomia On-line
18 de Junho de 2019

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1923: Estranho “corredor de gelo” encontrado na mais exótica lua de Saturno

NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Uma equipa de cientista da NASA, que estuda Titã – a mais exótica e a segunda maior lua de Saturno – descobriu um estranho “corredor de gelo” que abrange 6.300 quilómetros da região tropical do satélite natural.

A cientista planetária Caitlin Griffith, da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos, liderou a equipa que estudou a formação peculiar desta lua tendo por base imagens recolhidas pela sonda Cassini. Os especialista recorreram à espectroscopia infravermelha para conseguir penetrar na densa atmosfera de nitrogénio da lua de Saturno.

“Este corredor de gelo é intrigante, porque não possui uma correlação com quaisquer outras características da superfície, nem com as medidas do subsolo”, comentou Griffith sobre o longo corredor agora descoberto.

A nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista Nature Astronomy, indica que “o gelo de água está distribuído de forma desigual, mas não de forma aleatória, ao longo da superfície tropical de Titã”, acrescentou a cientista.

Os cientistas, que até esperavam que a superfície de Titã estivesse coberta por sedimentos orgânicos que caem como chuva quando os raios solares “partem” metano na atmosfera, fenómeno que Griffith compara a uma “versão perturbada” da Terra, os cientistas ficaram surpresos ao descobrir uma espécie de anel de gelo a rodear o satélite de Saturno.

“É possível que estejamos a ver algo que é um vestígio de um período tempo no qual Titã era um pouco diferente”, completou a cientista em declarações à revista New Scientist.

De acordo com a mesma publicação, a teoria mais provável para justificar este estranho corredor de gelo sustenta que a formação é composta por vestígios de um antigo e massivo “vulcão de gelo” que produzia água, amoníaco ou metano, em vez de lava – algo que estamos habituados a observar na Terra.

ZAP // SputnikNews
Por ZAP
5 Maio, 2019

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1867: Cassini revela surpresas nos lagos de Titã

Esta imagem a cores, no infravermelho próximo, pela Cassini, mostra o reflexo do Sol pelos mares polares norte de Titã.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona/Universidade do Idaho

No seu último “flyby” pela maior lua de Saturno em 2017, a sonda Cassini da NASA recolheu dados de radar que revelaram que os pequenos lagos líquidos no hemisfério norte de Titã são surpreendentemente profundos, empoleirados no topo de colinas e repletos de metano.

Os novos achados, publicados na edição de 15 de Abril da revista Nature Astronomy, são a primeira confirmação de quão profundos são alguns dos lagos de Titã (mais de 100 metros) e da sua composição. Fornecem novas informações sobre a forma como o metano líquido chove, evapora e se infiltra em Titã – o único corpo planetário no nosso Sistema Solar, além da Terra, conhecido por ter líquido estável à sua superfície.

Os cientistas sabem que o ciclo hidrológico de Titã funciona de maneira semelhante ao da Terra – com uma grande diferença. Em vez de ser água a evaporar-se dos mares, formando nuvens e chuva, Titã fá-lo com metano e etano. Nós tendemos a pensar nestes hidrocarbonetos como gases na Terra, a menos que sejam pressurizados num tanque. Mas a lua Titã é tão fria que aqui estes elementos comportam-se como líquidos, como gasolina à temperatura ambiente no nosso planeta.

Os cientistas sabiam que os mares do Norte, muito maiores, estão repletos de metano, mas descobrir que os lagos mais pequenos são compostos principalmente por metano foi uma surpresa. Anteriormente, os dados da Cassini mediram Ontario Lacus, o único grande lago no hemisfério sul de Titã. Lá, encontraram uma mistura aproximadamente igual de metano e etano. O etano é um pouco mais pesado do que o metano, com mais átomos de carbono e hidrogénio na sua composição.

“De cada vez que fazemos descobertas em Titã, Titã torna-se mais misterioso,” comenta o autor principal Marco Mastrogiuseppe, cientista de radar do Caltech em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. “Mas estas novas medições ajudam a dar resposta a algumas questões-chave. Agora, podemos entender melhor a hidrologia de Titã.”

Acrescentando às excentricidades de Titã, com as suas características parecidas às da Terra esculpidas por materiais exóticos, está o facto de que a hidrologia de um lado do hemisfério norte é completamente diferente da do outro lado, disse o cientista da Cassini e co-autor Jonathan Lunine da Universidade de Cornell em Ithaca, Nova Iorque.

“É como se olhássemos, a partir de órbita, para o Pólo Norte da Terra e pudéssemos ver que a América do Norte tinha um cenário geológico completamente diferente para corpos líquidos do que a Ásia,” explicou Lunine.

No lado este de Titã, existem grandes mares com baixa elevação, desfiladeiros e ilhas. No lado oeste: lagos pequenos. E as novas medições mostram lagos empoleirados no topo de grandes colinas e planaltos. As novas medições de radar confirmam as descobertas anteriores de que os lagos estão muito acima do nível do mar, mas evocam uma nova imagem de formações terrestres – como mesas ou morros – centenas de metros acima da paisagem circundante, com lagos líquidos profundos no topo.

O facto destes lagos ocidentais serem pequenos – com apenas dezenas de quilómetros de largura -, mas muito profundos, também diz aos cientistas algo novo sobre a sua geologia: é a melhor evidência, até agora, de que provavelmente formaram-se quando o substrato rochoso e circundante de gelo e compostos orgânicos se dissolveu e colapsou. Na Terra, lagos de água idênticos são conhecidos como lagos cársicos. Situados em áreas como na Alemanha, na Croácia e nos Estados Unidos, formam-se quando a água dissolve rocha calcária.

Juntamente com a investigação de lagos profundos, um segundo artigo na Nature Astronomy ajuda a desvendar mais do mistério que é o ciclo hidrológico de Titã. Investigadores usaram dados da Cassini para revelar o que chamam de lagos transientes. Conjuntos diferentes de observações – de dados de radar a dados infravermelhos – parecem mostrar que os níveis de líquido mudaram significativamente.

A melhor explicação é que houve algumas mudanças sazonais nos líquidos à superfície, disse a autora principal Shannon MacKenzie, cientista planetária do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland, EUA. “Uma possibilidade é que essas características transitórias podem ter sido corpos líquidos mais rasos que, ao longo da estação, evaporaram e se infiltraram no subsolo,” realçou.

Estes resultados e as descobertas presentes no artigo da Nature Astronomy sobre os lagos profundos de Titã apoiam a ideia de que a chuva de hidrocarbonetos alimenta os lagos, que então podem evaporar de volta para a atmosfera ou drenar para o subsolo, deixando reservatórios de líquido armazenados por baixo.

A Cassini, que chegou ao sistema de Saturno em 2004 e que terminou a sua missão em 2017 quando mergulhou deliberadamente na atmosfera do planeta gigante, mapeou mais de 1,6 milhões de quilómetros quadrados de lagos e mares à superfície de Titã. Fê-lo com o seu instrumento de radar, que enviou ondas de rádio e recolheu um sinal de retorno (ou eco) que forneceu informações sobre o terreno e sobre a profundidade e composição dos corpos líquidos, juntamente com dois sistemas de imagem que podiam penetrar através da espessa neblina atmosférica da lua.

Os dados cruciais para a nova investigação foram recolhidos durante a última passagem rasante por Titã, no dia 22 de Abril de 2017. Foi o último olhar da missão para os lagos menores da lua, que a equipa aproveitou ao máximo. A recolha dos ecos a partir das superfícies dos lagos pequenos, enquanto a Cassini passava por Titã, foi um desafio único.

“Este foi o último grande feito ousado da Cassini em Titã,” concluiu Lunine.

Astronomia On-line
19 de Abril de 2019

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1802: NASA acaba de desvendar os segredos das mini-luas “ravióli” de Saturno

NASA/JPL/SSI

Meio ano após o adeus à lendária Cassini, novos dados continuam a chegar e a fascinar os cientistas. Fotografias captadas no voo final da nave espacial NASA que explorou Saturno mostram imagem sem precedentes, revelando segredos das enigmáticas luas deste gigante gasoso, bem como dos seus sumptuosos anéis. 

O sexto planeta do Sistema Solar não é pobre em satélites naturais. Ao todo, conhecem-se-lhe 60 luas. Destas, apenas uma pequena fracção orbita no interior dos seus anéis ou interage directamente com o sistema de anéis.

Um novo estudo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista especializada Science, acaba de revelar novos dados sobre cinco destas luas mais internas: Atlas, Pan, Daphne, Epimetheus e Pandora são as protagonistas da publicação, que fornece também dados sobre o próprio sistema de anéis.

A investigação, liderada por Bonnie Buratti, do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA e do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos EUA, partiu das imagens de Cassini e concluiu que estas pequenas luas estão cobertas com material oriundo dos anéis de Saturno e partículas congeladas provenientes de Enceladus, a maior lua deste gigante gasoso.

“Estas luas estão a recolher partículas de gelo e poeira dos anéis para formar pequenas ‘saias’ em torno dos seus equadores. Um corpo mais denso assumiria mais a forma de uma bola porque a gravidade atrairia o material”, afirmou Bonnie Buratti, membro do laboratório da agência espacial norte-americana, citado em comunicado

A equipa de cientistas verificou ainda que as superfícies destes cinco mini-satélites são porosas, o que confirma que estas se formaram em múltiplos estágios à medida que o material dos anéis foi assentando em núcleos mais densos.

NASA/JPL-Caltech

Segundo escreveram os cientistas, os materiais que formaram as cinco mini-luas (nenhuma delas mede mais do que 20 quilómetros de comprimento) de Saturno podem ser fragmentos de um corpo celeste maior que colidiu, o que também ajudaria a explicar a estranha forma destas luas: em vez de esféricas, assemelham-se a raviólis.

“Os ousados e próximos sobrevoo destas estranhas luas permitem-nos observar como é que interagem com os anéis de Saturno” e configuram outra evidência de que o todo forma um sistema “extremamente activo e dinâmico”, sustentou Buratti.

Mas as descobertas não ficam por aqui: apesar de as luas apresentarem uma forma semelhante, as suas tonalidades são totalmente distintas. As superfícies de Dafne e Pan – as luas mais mais próximas de Saturno – são as mais alteradas pelos materiais e possuem um tom avermelhado, semelhante à cor dos anéis principais.

Em sentido oposto, Atlas, Epimeteu e Pandora – os satélites naturais mais remotos – não são apenas cobertos por estes restos, mas também por partículas congeladas e vapor de água, as “penas” que emanam de Encelado e lhes conferem uma cor mais azulada.

Tal como observa o Gizmodo, Saturno é um dos objectos mais fascinantes e intrigantes de todo o Sistema Solar, contendo mundos dentro do seu próprio mundo. Graças à Cassini, que estudou o ambiente saturniano durante 13 anos, temos a sorte conseguir vislumbrar alguns destes lugares alienígenas.

SA, ZAP //

Por SA
4 Abril, 2019

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1688: Novos dados sobre Júpiter e Saturno desafiam teorias planetárias contemporâneas

NASA / JPL / SwRI

As sondas Cassini e Juno da NASA forneceram novos dados que podem mudar a nossa concepção sobre a formação e funcionamento dos planetas do nosso Sistema Solar.

Os sensores magnéticos e de gravidade a bordo da missão Juno da NASA enviaram “dados intrigantes” sobre Júpiter, que revelaram que o campo magnético deste planeta gasoso tem manchas – regiões de campo magnético anormalmente alto ou baixo – e uma diferença notável entre os hemisférios norte e sul.

“É diferente de tudo o que vimos antes”, disse David Stevenson, do Instituto Tecnológico da Califórnia, que apresentou a actualização das duas missões esta semana, na reunião de Março da American Physical Society.

Os dados da gravidade confirmaram que, no meio de Júpiter, que tem pelo menos 90% de hidrogénio e hélio em massa, existem elementos mais pesados ​​que representam mais de dez vezes a massa da Terra. No entanto, não estão concentrados num núcleo, mas estão misturados com o hidrogénio de cima, a maioria dos quais se manifesta na forma de um líquido metálico.

Além disso, ambas as missões forneceram informações detalhadas sobre as partes externas de Júpiter e Saturno. A abundância de elementos mais pesados ​​nessas regiões ainda é incerta, mas as camadas externas desempenham um papel maior do que o esperado na formação dos campos magnéticos dos dois planetas.

Experiências que imitam as pressões e temperaturas dos planetas gasosos são necessários para ajudar os cientistas a entenderem os processos que estão a ocorrer.

Para Stevenson, que estuda os gigantes gasosos há 40 anos, os quebra-cabeças são as marcas de uma boa missão. “Uma missão bem sucedida é uma que nos surpreende, a ciência seria chata se simplesmente confirmava o que pensávamos anteriormente”, diz.

Os últimos resultados da Juno e da Cassini desafiaram muitas teorias actuais sobre como os planetas se formam e se comportam no Sistema Solar.

De acordo com Stevenson, “embora ainda haja quebra-cabeças para explicar”, algumas das ideias sobre como os planetas se formam, como criam campos magnéticos e como os ventos sopram já estão a ser esclarecidos.

A missão Cassini orbitou Saturno durante 13 anos antes da sua imersão final no interior do planeta em 2017, enquanto que Juno esteve em órbita durante dois anos e meio. Com o seu sensor de micro-ondas na sonda Juno, foi demonstrado que a atmosfera é uniformemente misturada, algo que as teorias convencionais não previam. “Qualquer explicação para isso tem que ser pouco ortodoxa”, referiu Stevenson.

Investigadores estão a explorar eventos climáticos que concentram quantidades significativas de gelo, líquidos e gás em diferentes partes da atmosfera como possíveis explicações, mas a questão está longe de estar fechada.

ZAP // Europa Press

Por ZAP
9 Março, 2019

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1510: CIENTISTAS DETERMINAM FINALMENTE A DURAÇÃO DO DIA EM SATURNO

Imagem do hemisfério norte de Saturno obtida pela sonda Cassini em 2016, quando essa parte do planeta estava perto do solstício de verão. Um ano em Saturno são 29 anos terrestres; os dias têm apenas a duração de 10h:33m:38s, de acordo com uma nova análise de dados da Cassini.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Usando novos dados da sonda Cassini da NASA, os investigadores pensam ter resolvido um antigo mistério da ciência do Sistema Solar: a duração do dia em Saturno. É 10 horas, 33 minutos e 38 segundos.

O valor iludiu os cientistas planetários durante décadas, porque o gigante gasoso não tem superfície sólida com marcos para rastrear enquanto gira, e tem um campo magnético invulgar que esconde o período de rotação do planeta.

A resposta, descobriu-se, estava escondida nos anéis.

Durante as órbitas da Cassini em redor de Saturno, os instrumentos examinaram os anéis gelados e rochosos em detalhes sem precedentes. Christopher Mankovich, estudante de astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA, usou os dados para estudar padrões de ondas dentro dos anéis.

O seu trabalho determinou que os anéis respondem a vibrações dentro do próprio planeta, agindo de forma semelhante aos sismógrafos usados para medir o movimento provocado por sismos. O interior de Saturno vibra a frequências que causam variações no seu campo gravitacional. Os anéis, por sua vez, detectam esses movimentos no campo.

“As partículas nos anéis não podem deixar de sentir estas oscilações no campo gravitacional,” disse Mankovich. “Em locais específicos nos anéis, estas oscilações capturam partículas no momento certo nas suas órbitas para gradualmente acumular energia e essa energia é convertida como uma onda observável.”

A investigação de Mankovich, publicada no dia 17 de Janeiro na revista The Astrophysical Journal, descreve como ele desenvolveu modelos da estrutura interna de Saturno que combinam com as ondas dos anéis. Isso permitiu com que ele rastreasse os movimentos do interior do planeta – e, assim, a sua rotação.

A rotação de 10h:33m:38s que a análise rendeu é vários minutos mais rápida do que as estimativas anteriores de 1981, baseadas em sinais de rádio da sonda Voyager da NASA.

A análise dos dados da Voyager, que estimou o dia como tendo a duração de 10h:39m:33s, baseou-se na informação do campo magnético. A Cassini também usou dados do campo magnético, mas as estimativas anteriores variavam entre 10h:36m até 10h:48m.

Os cientistas geralmente dependem dos campos magnéticos para medir as rotações dos planetas. O eixo magnético de Júpiter, como o da Terra, não está alinhado com o seu eixo de rotação. Por isso, gira enquanto o planeta roda, permitindo aos cientistas medir um sinal periódico nas ondas de rádio para obter o período de rotação. No entanto, Saturno é diferente. O seu campo magnético único está quase perfeitamente alinhado com o seu eixo de rotação.

É por isso que a descoberta nos anéis foi a chave para determinar a duração do dia. Os cientistas estão entusiasmados com a melhor resposta até agora para uma questão tão central sobre o planeta.

“Os investigadores usaram ondas nos anéis para espiar o interior de Saturno e esta característica fundamental do planeta, há muito procurada, saltou à vista. E é um resultado realmente sólido,” disse Linda Spilker, cientista do projecto Cassini. “Os anéis tinham a resposta.”

A ideia de que os anéis de Saturno podiam ser usados para estudar a sismologia do planeta foi sugerida pela primeira em 1982, muito antes das observações necessárias serem possíveis.

O co-autor Mark Marley, agora do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia, subsequentemente aprofundou a ideia para a sua tese de doutoramento em 1990. Além de mostrar como os cálculos podiam ser feitos, previu onde poderiam estar as assinaturas dos anéis de Saturno. Ele também observou que a missão Cassini, na altura nos estágios de planeamento, seria capaz de fazer as observações necessárias para testar a ideia.

“Duas décadas depois, nos anos finais da missão Cassini, os cientistas analisaram os dados e encontraram características dos anéis nas posições previstas por Mark,” disse o co-autor Jonathan Fortney, professor de astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz e membro da equipa da Cassini. “Este trabalho visa aproveitar ao máximo estas observações.”

A missão da Cassini terminou em Setembro de 2017 quando, com pouco combustível, mergulhou deliberadamente na atmosfera de Saturno, para evitar a queda nas luas do planeta.

Astronomia On-line
22 de Janeiro de 2019

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1455: Anéis tornam Saturno mais sombrio, azul e menos nublado no inverno

JPL / Space Science Institute / NASA
O planeta Saturno, visto pela sonda Cassini durante o equinócio

Em Saturno, a mudança das estações pode significar mudanças na nebulosidade – e cor – dos céus. Nos 13 anos em que a sonda Cassini orbitou Saturno, de 2004 a 2017, os cientistas notaram que a atmosfera no hemisfério norte do planeta passou de azul para dourado ou mesmo salmão.

De acordo com uma nova investigação, a alteração de cor surgiu de mudanças na quantidade de neblina accionada pela luz solar na atmosfera de Saturno.

“Penso que ficámos todos surpreendidos com o porquê da atmosfera ser azul,” disse o cientista planetário Scott Edgington, vice cientista do projecto da missão Cassini. Edington apresentou os novos achados numa palestra há duas semanas atrás na reunião de outono da União Geofísica Americana em Washington, D.C.

Os cientistas esforçam-se por descobrir todas as fontes de luz que brilham em Saturno e por entender como a luz interage quimicamente com a atmosfera do planeta. Responder a estas perguntas pode ajudar os cientistas a melhor entenderem as diferenças nas atmosferas dos gigantes gasosos do Sistema Solar, Júpiter e Saturno, e nos gigantes gelados Úrano e Neptuno.

Júpiter e Saturno têm neblinas que lhes dão uma cor dourada, enquanto Úrano e Neptuno têm atmosferas mais limpas como o céu azul da Terra num dia sem nuvens. Mas, tal como os investigadores viram nas imagens da Cassini, Saturno nem sempre estava coberto por névoa dourada. “É claro que ficámos a coçar as nossas cabeças,” comenta Edgington. “Por que não é nublado em todos lugares, tal como Júpiter?”

No caso de Saturno, a luz solar particularmente limitada no inverno parece deixar a atmosfera do planeta recuperar de ataques de nebulosidade. O motivo da protecção solar extra? Os enormes anéis do planeta.

O principal factor das estações de Saturno é a inclinação do planeta, tal como na Terra. A Terra está inclinada de tal modo que o hemisfério norte enfrenta o Sol mais directamente em Junho e o hemisfério sul em Dezembro. Em Dezembro, o hemisfério norte passa por longas noites de inverno enquanto o hemisfério sul goza de longos dias de verão.

O mesmo efeito acontece em Saturno, que tem uma inclinação ligeiramente superior à da Terra. Mas Saturno também tem um grande sistema de anéis que bloqueia a luz solar para o hemisfério inclinado para longe do Sol, tornando os Invernos ainda menos ensolarados no gigante de gás.

A alteração de exposição solar do planeta é responsável pelas mudanças sazonais na nebulosidade atmosférica, explicou Edgington.

A luz solar separa as moléculas do gás metano, elemento este que corresponde a uma fracção pequena, mas significativa da atmosfera de Saturno. O metano é quebrado para formar outras moléculas como etano e acetileno, que desencadeiam uma rede complexa de reacções químicas que eventualmente dão azo à neblina.

Quando um hemisfério de Saturno desfruta de um inverno sombreado, o processo de formação da neblina diminui. As partículas existentes de neblina aglomeram-se para formar grãos mais pesados e afundam-se ainda mais na atmosfera do planeta, fora de vista e sem novas porções de neblina para os substituir.

Graças a isso, os Verões saturnianos tendem a ter um céu nebuloso e dourado, enquanto os Invernos têm céus mais claros e azuis. “Parece que há uma ligação directa entre o que vemos e o que a química nos diz que deve acontecer,” realçou Edginton.

Os cientistas vão continuar a estudar os dados da atmosfera de Saturno recolhidos pela Cassini. Ainda precisam de incorporar os últimos anos de dados da Cassini neste projecto, salienta Edgington.

Um aspecto do projecto com que Edgington parecia especialmente entusiasmado era descobrir como a luz reflectida dos anéis de Saturno contribui para a exposição solar do planeta. Dado que os anéis de Saturno estendem-se muito além do corpo principal do planeta, a luz solar pode ser reflectida das partes mais distantes dos anéis e incidir sobre o lado escuro do planeta. “Até o lado escuro do planeta não é, na realidade, assim tão escuro,” disse Edgington.

ZAP // CCVAlg

Por CCVAlg
7 Janeiro, 2019

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1385: Cientistas encontram a água mais estranha de todo o Sistema Solar

ESA
Um dos satélites de Saturno, Febe

Febe, um dos satélites de Saturno, tem a água mais incomum do Sistema Solar, apontou um novo estudo levado a cabo por uma equipa de cientistas do Instituto de Ciência Planetária de Tucson, no estado norte-americano do Arizona.

Para a investigação, publicada no fim de Novembro na revista Icarus, os cientistas analisaram os isótopos de deutério (D/H) dos anéis e dos satélites de Saturno. Segundo conclui o estudo, todos os anéis e satélites analisados têm uma água surpreendentemente semelhante à composição isotópica da Terra, à excepção do satélite Febe.

Tal como nota a Phys.org, a água do satélite Febe é a mais estranha quando comparada aos demais satélites e planetas do Sistema Solar. A sua composição isotópica mostrou que as suas reversas de água têm oito vezes mais deutério do que os outros satélites de Saturno. Por este motivo, concluíram os cientistas, Febe foi formada num lugar distante e frio bem longe do nosso sistema.

“A proporção  D/H de Febe é o valor máximo medido já encontrado no Sistema Solar, o que significa que tem a sua origem no sistema solar frio e exterior, muito para além Saturno”, explicou Roger N. Clark, autor da investigação.

Ainda no âmbito desta pesquisa, os cientistas mediram também a relação entre o carbono 13 e o carbono 12 (13C/12C). Uma outra lua de Saturno, a Jápeto, revelou ter uma proporção de carbono semelhante à terrestre, enquanto a de Febe é cinco vez maior.

Estes dados, apontam os cientistas, sugerem que o satélite se formou nas extremidades mais frias do Sistema Solar, para lá de Saturno, sendo, posteriormente, “capturado” por uma órbita do segundo maior planeta do Sistema Solar.

As medições foram feitas remotamente a partir da sonda da NASA Cassini usando o espectrómetro de mapeamento visual e infravermelho (VIMS). Cassini, que passou 13 anos a estudar Saturno de perto, mergulhou no passado Setembro na última etapa da sua missão, fornecendo preciosos dados finais que sustentaram esta pesquisa.

ZAP //

Por ZAP
7 Dezembro, 2018

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1122: Chovem partículas minúsculas do anel mais interno de Saturno

NASA / /JPL-Caltech
A sonda Cassini da NASA

Durante as suas últimas órbitas em 2017, a sonda Cassini mergulhou entre os anéis de Saturno e a sua atmosfera, sendo banhada por uma chuva de partículas minúsculas a que os astrónomos chamaram de chuva ring rain.

A sonda internacional da NASA, que explorou Saturno e as suas luas entre 2004 e 2017, terminou os seus trabalhos no ano passado, mas as suas descobertas continuam a fascinar-nos. Agora, e pouco depois de os cientistas terem perdido contacto com Cassini, são publicados novas pesquisas sobre as órbitas finais da sonda.

De acordo com uma nova investigação, publicada na semana passada na revista Science, um equipa de cientistas recolheu com sucesso material microscópico que flui entre Saturno e o seu anel mais interno – conhecido como anel D.

“As nossas medições mostram exactamente quais são estes materiais, como é que estes são distribuídos e quanta poeira está a entrar em Saturno”, disse Hsu, autor principal do estudo e pesquisador associado do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP).

Durante décadas, os astrónomos suspeitaram que os anéis de Saturno atingiram o planeta com grãos de gelo. Agora, e com as observações de Cassini divulgadas recentemente, surgem as primeiras visões detalhadas sobre estas chuvas celestes.

A investigação aponta que a chuva dos anéis está altamente contaminada com matéria orgânica e outras moléculas, atingindo Saturno com milhares de quilogramas por segundo. compreender a quantidade e a composição destas chuvas pode ajudar a esclarecer a origem e a evolução dos anéis de Saturno, nota a Science News.

A água representa apenas 25% do material que “chove” dos anéis de Saturno para a atmosfera. De acordo com a investigação, o material restante é composto por metano, dióxido de carbono, nitrogénio, amoníaco, dióxido de carbono e nano-partículas orgânicas.

A diversidade da composição química da chuva de anéis foi “uma grande surpresa”, uma vez que observações remotas mostram que o sistema de anéis de Saturno é quase inteiramente constituído por gelo, explicou Lisa Spilker, investigadora do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA, que não participou no estudo.

Os cientistas ainda não conseguem explicar com certeza por que motivo a chuva de anéis é tão desprovida de água. Mas uma coisa é certa: chove em Saturno. A cada segundo, os anéis de Saturno fazem “chover” milhares de quilogramas de de água gelada, bem como moléculas orgânicas e outras partículas minúsculas.

Golpe de engenharia e navegação

A descoberta agora divulgada é fruto da grand finale da missão, na qual Cassini realizou um conjunto de manobras arriscadas nos anéis do planeta. Segundo os cientistas, citados pela Physics.org, a recolha destas poeiras sob estas condições revelou-se um golpe de engenharia e navegação, que a equipa já aspirava desde 2010.

“Esta é a primeira vez que partículas dos anéis de Saturno são analisadas com instrumentos construídos pelo Homem”, disse Sascha Kempf, co-autora do estudo e investigadora associada do LASP. “Se há alguns anos nos tivessem perguntado se isto era possível, nos teríamos respondido ‘de forma alguma’”, reiterou a cientista.

A incrível Cassini foi lançada em 1997, tendo chegado ao sexto planeta do Sistema Solar em 2004. A sonda, fruto de um projecto conjunto da NASA, ESA e da ASI, tinha como principal objectivo estudar Saturno e os seus satélites naturais.

ZAP //

Por ZAP
10 Outubro, 2018

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1120: A CIÊNCIA INOVADORA DAS ÓRBITAS ULTRA-PRÓXIMAS DE SATURNO PELA CASSINI

Ilustração: sonda Cassini da NASA em órbita de Saturno.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Novas investigações emergentes das órbitas finais da sonda Cassini da NASA representam um grande avanço na compreensão do sistema de Saturno – especialmente a região misteriosa e nunca antes explorada entre o planeta e os seus anéis. Algumas ideias preconcebidas estão a mostrar-se erradas, enquanto estão sendo levantadas novas questões.

Seis equipas de investigadores publicaram os seus resultados na edição de 5 de Outubro da revista Science, com base nas descobertas do Grande Final da Cassini. Foi quando, à medida que a sonda ficava sem combustível, a equipa da missão conduziu a Cassini espectacularmente perto de Saturno em 22 órbitas antes de deliberadamente a vaporizar num mergulho final na atmosfera no mês de Setembro de 2017.

Sabendo que os dias da Cassini estavam contados, a equipa da missão procurava ouro científico. A espaço-nave voou onde nunca foi projectada para voar. Pela primeira vez, estudou o ambiente magnetizado de Saturno, voou através de partículas rochosas e geladas dos anéis e cheirou a atmosfera na divisão de 2000 km entre os anéis e o topo das nuvens. Não só a trajectória de voo levou a nave aos limites, como a novas descobertas que ilustram quão poderosos e ágeis eram os instrumentos.

Estão por vir muitos outros resultados científicos do Grande Final, mas aqui estão alguns dos destaques da semana passada:

  • Compostos orgânicos complexos embebidos em nanogrãos de água “chovem” dos anéis de Saturno para a sua atmosfera superior. Os cientistas viram água e silicatos, mas ficaram surpresos ao ver também metano, amónia, monóxido de carbono, azoto e dióxido de carbono. A composição do material orgânico é diferente daquele encontrado na lua Encélado – e também diferente do da lua Titã, o que significa que há pelo menos três reservatórios distintos de moléculas orgânicas no sistema de Saturno.
  • Pela primeira vez, a Cassini viu de perto como os anéis interagem com o planeta e observou partículas e gases no anel interno caindo directamente na atmosfera. Algumas partículas assumem cargas eléctricas e espiralam ao longo das linhas do campo magnético, caindo em Saturno a latitudes mais altas – um fenómeno conhecido como “chuva do anel”. Mas os cientistas ficaram surpresos ao ver que outras são arrastadas rapidamente para Saturno no equador. E tudo cai do anel a uma maior velocidade do que se pensava – até 10.000 kg de material por segundo.
  • Os cientistas ficaram surpresos ao ver o aspecto do material na divisão entre os anéis e a atmosfera de Saturno. Sabiam que as partículas dos anéis variam entre grandes e pequenas. Mas a amostragem na divisão exibiu partículas principalmente minúsculas, de tamanho nanométrico, como fumaça, sugerindo que algum processo ainda desconhecido “mói” as partículas.
  • Saturno e os seus anéis estão ainda mais ligados do que os cientistas pensavam. A Cassini revelou um sistema de corrente eléctrica, anteriormente desconhecido, que liga os anéis ao topo da atmosfera de Saturno.
  • Os cientistas descobriram uma nova cintura de radiação em torno de Saturno, perto do planeta e composta por partículas energéticas. Descobriram que, embora a cintura intersete o anel mais interior, este é tão ténue que não impede a formação da cintura.
  • Ao contrário de qualquer outro planeta com um campo magnético no nosso Sistema Solar, o campo magnético de Saturno está quase completamente alinhado com o seu eixo de rotação. Os novos dados mostram um campo magnético com uma inclinação inferior a 0,0095 graus (o campo magnético da Terra está inclinado 11 graus em relação ao seu eixo de rotação). De acordo com tudo o que os cientistas sabem sobre a formação dos campos magnéticos planetários, Saturno não deveria ter um. É um mistério que os físicos estão a tentar resolver.
  • A Cassini voou por cima dos pólos magnéticos de Saturno, amostrando directamente as regiões onde as emissões de rádio são geradas. As descobertas mais do que duplicaram o número de medições directas de fontes de rádio do planeta, um dos poucos locais não-terrestres onde os cientistas foram capazes de estudar um mecanismo de geração de rádio que se pensar operar por todo o Universo.
  • Para a missão Cassini, a ciência resultante das órbitas do Grande Final mais do que justificam o risco calculado de mergulhar na divisão – raspando a atmosfera superior e contornando a orla dos anéis interiores, comenta a cientista Linda Spilker, do projecto Cassini.

“Quase tudo o que acontece naquela região acabou sendo uma surpresa,” explica Spilker. “Essa foi a importância de ir até lá, de explorar um lugar onde nunca fomos antes. E a expedição realmente valeu a pena – os dados são tremendamente excitantes.”

A análise dos dados dos instrumentos da sonda Cassini vai continuar durante anos, ajudando a pintar uma imagem mais clara de Saturno.

“Permanecem muitos mistérios, enquanto montamos as peças do puzzle,” realça Spilker. “Os resultados das órbitas finais da Cassini mostraram ser mais interessantes do que podíamos imaginar.”

Astronomia On-line
9 de Outubro de 2018

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1101: Surpresa. Atmosfera de Saturno é alimentada pelos seus anéis

Primeiros estudos sobre as derradeiras observações da sonda Cassini, feitas há um ano, antes de ela se despenhar na atmosfera do planeta, mostram um mundo ainda cheio de mistérios. Resultados são publicados na Science

Saturno vista pela Cassini

Foto NASA/JPL-Caltech

Um ano depois do mergulho da Cassini na densa atmosfera de Saturno, surgem agora os primeiros estudos com base nas últimas observações que a sonda fez e enviou para Terra durante os momentos finais da sua missão – e da sua existência. E há novidades para contar. Entre elas, a da estreita, e até agora insuspeita, interacção entre o anel D, o mais próximo da superfície do planeta (os anéis de Saturno não são um contínuo, mas uma sucessão deles), e a sua atmosfera.

No estudo do último sopro da Cassini, os cientistas constataram que as partículas e elementos químicos presentes no anel D, como o metano, o dióxido de carbono ou o azoto estão constantemente “a cair” do anel para alimentar a atmosfera saturniana. Além disso, o anel D, justamente, contém um volume surpreendente de elementos orgânicos que também fazem aquele percurso anel-atmosfera.

A presença de tantos elementos orgânicos no anel interno de Saturno terá a ver com a passagem recente de um cometa, por ali, estimam os cientistas. Como é sabido, os núcleos destes astros viajantes são ricos em moléculas orgânicas, que são essenciais à existência da vida, tal como a conhecemos na Terra – existe até uma teoria de a vida é transportada através do espaço pelos cometas e que, por isso, deverá existir em muitos outros mundos, para além do nosso. As observações da Cassini mostraram, aliás, que a lua Encélado, de Saturno, é um dos mundos dos sistema solar onde existem essas moléculas necessárias à vida.

Com estes novos dados, Saturno revela-se um mundo ainda mais complexo e fascinante,

“O que percebemos é que há uma verdadeira cascata de elementos a cair do anel”, afirma Hunter Waite, que liderou o grupo que fez esse estudo sobre a relação entre o anel D e a atmosfera de Saturno, um dos seis que hoje publicado na revista Science e que, em conjunto, avaliam os últimos dados enviados pela Cassini, a 15 de Setembro do ano passado, pouco antes de se desintegrar na atmosfera do planeta.

Os anéis são maioritariamente feitos de pedaços de gelo e de poeiras, além daqueles elementos químicos. Na atmosfera, entre os mais abundantes, estão o hidrogénio, a água ou ainda o butano e o propano. “O tipo de elementos que usaríamos para fazer um grelhado no quintal”, graceja o astrónomo Kelly Miller, co-autor do estudo.

Um campo magnético diferente

Além dos estudo da atmosfera e dos anéis, que foram observados pela Cassini com uma proximidade inédita, a sonda registou ainda dados sobre o campo magnético do planeta e captou imagens das suas auroras boreais. E também aqui há novidades, já que os dados deixam antever ali um processo de geração do campo magnético que parece muito distinto do que acontece na Terra.

As observações sugerem que o campo magnético de Saturno é produzido por um complexo sistema de camadas no interior do planeta, com uma cintura de radiação adicional localizada no interior dos seus inconfundíveis anéis.

“Observamos a assinatura avassaladora de campos magnéticos em Saturno relacionados com os anéis, ou com padrões de vento na sua atmosfera”, descreve Gregory Hunt, físico do Imperial College de Londres, co-autor do estudo.

Sobre o muito que ainda não se sabe, e sobre os novos mistérios que estes dados fazer emergir, os cientistas não estão preocupados. “A missão da Cassini terminou há um ano, mas vamos continuar a olhar para os seus dados, que vão proporcionar-nos novas descobertas nos próximos anos”, garante Gregory Hunt.

Diário de Notícias
Filomena Naves
04 Outubro 2018 — 19:00

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1082: TEMPESTADES DE POEIRA EM TITÃ DESCOBERTAS PELA PRIMEIRA VEZ PELA CASSINI

Impressão de artista de uma tempestade de poeira em Titã. Os investigadores pensam que podem ser levantadas grandes quantidades de poeira em Titã, a maior lua de Saturno, por fortes rajadas de vento que têm origem em poderosas tempestades de metano. Estas tempestades de metano, observadas anteriormente em imagens obtidas pela sonda Cassini, podem formar campos de dunas que cobrem as regiões equatoriais desta lua, especialmente perto do equinócio, a altura do ano em que o Sol atravessa o equador.
Crédito: IPGP/Labex UnivEarthS/Universidade de Paris Diderot – C. Epitalon & S. Rodriguez

Dados da sonda internacional Cassini, que explorou Saturno e as suas luas entre 2004 e 2017, revelaram o que parecem ser tempestades de poeira gigantes nas regiões equatoriais de Titã.

A descoberta, descrita num artigo publicado na Nature Geoscience, faz de Titã o terceiro corpo do Sistema Solar onde foram observadas tempestades de poeira – os outros dois são Terra e Marte.

A observação está a ajudar os cientistas a entender melhor o ambiente fascinante e dinâmico da maior lua de Saturno.

“Titã é uma lua muito activa,” diz Sebastien Rodriguez, astrónomo da Universidade Paris Diderot, na França, e principal autor do estudo.

“Já sabemos disso sobre a sua geologia e o ciclo exótico de hidrocarbonetos. Agora podemos adicionar outra analogia com a Terra e Marte: o ciclo de poeira activa.”

Moléculas orgânicas complexas, que resultam da química atmosférica e que, uma vez grandes o suficiente acabam por cair na superfície, podem ser levantadas a partir de grandes campos de dunas ao redor do equador de Titã.

Titã é um mundo intrigante – de uma maneira bastante semelhante à Terra. Na verdade, é a única lua do Sistema Solar com uma atmosfera substancial e o único corpo celeste que não o nosso planeta, onde se sabe que ainda existem corpos estáveis de líquido superficial.

Há, no entanto, uma grande diferença: enquanto na Terra esses rios, lagos e mares estão cheios de água, em Titã é principalmente o metano e o etano que fluem através desses reservatórios líquidos. Neste ciclo único de metano, as moléculas de hidrocarbonetos evaporam, condensam-se em nuvens e chovem de volta ao solo.

O tempo em Titã varia de estação para estação, assim como na Terra. Em particular, em torno do equinócio, na altura em que o Sol cruza o equador de Titã, podem formar-se nuvens maciças em regiões tropicais e causar fortes tempestades de metano. A Cassini observou tais tempestades durante vários dos seus voos aproximados a Titã.

Quando Sebastien e a sua equipa viram pela primeira vez três clarões equatoriais incomuns em imagens de infravermelho obtidas pela Cassini, ao redor do equinócio do norte da lua em 2009, pensaram que poderiam ser exactamente essas nuvens de metano. Uma investigação completa revelou que, afinal, eram algo completamente diferente.

“Do que sabemos sobre a formação de nuvens em Titã, podemos dizer que essas nuvens de metano, nesta área e nesta época do ano, não são fisicamente possíveis,” diz Sebastien. “As nuvens de metano convectivas que podem desenvolver-se nesta área e durante este período de tempo, conteriam gotículas enormes e deveriam estar em altitudes muito altas, muito maiores que os 10 km que a modelação nos diz sobre a localização destas particularidades.”

Os investigadores também foram capazes de descartar que as características estavam na superfície sob a forma de chuva congelada de metano ou de gelo. Estes pontos de superfície teriam uma assinatura química diferente e permaneceriam visíveis durante muito mais tempo, enquanto as características brilhantes deste estudo foram apenas visíveis de 11 horas a cinco semanas.

A modelação também mostrou que as características devem ser atmosféricas, mas ainda próximas da superfície – muito provavelmente formando uma camada muito fina de minúsculas partículas orgânicas sólidas. Uma vez que estavam localizadas sobre os campos de dunas ao redor do equador de Titã, a única explicação restante era que os pontos eram, na realidade, nuvens de poeira levantadas a partir das dunas.

Sebastien diz que embora esta seja a primeira observação de uma tempestade de poeira em Titã, a descoberta não é surpreendente.

“Pensamos que a sonda Huygens, que pousou na superfície de Titã em Janeiro de 2005, levantou uma pequena quantidade de poeira orgânica na chegada, devido à sua poderosa esteira aerodinâmica,” diz Sebastien. “Mas o que vimos aqui com a Cassini é numa escala muito maior. As velocidades de vento próximas da superfície necessárias para elevar uma quantidade tão grande de poeira, como vemos nestas tempestades de poeira, teriam de ser muito fortes – cerca de cinco vezes mais fortes que a velocidade média estimada pelas medições da Huygens perto da superfície e com modelos climáticos”.

A Huygens fez apenas uma medição directa da velocidade do vento superficial pouco antes de aterrar em Titã e, naquela época, era muito baixa, menos de 1 metro por segundo.

“No momento, a única explicação satisfatória para estes fortes ventos da superfície é que estes podem estar relacionados às poderosas rajadas que podem surgir diante das imensas tempestades de metano que observamos naquela área e estação do ano,” conclui Sébastien.

Este fenómeno, denominado de “haboob”, também pode ser observado na Terra, com nuvens de poeira gigantes que precedem tempestades em áreas áridas.

A existência de ventos tão fortes que geram tempestades de poeira maciças também implica que a areia subjacente seja igualmente posta em movimento, e que as gigantes dunas que cobrem as regiões equatoriais de Titã ainda estão activas e em mudança contínua.

Os ventos poderiam estar a transportar a poeira levantada das dunas através de grandes distâncias, contribuindo para o ciclo global de poeira orgânica em Titã, e causando efeitos similares àqueles que podem ser observados na Terra e em Marte.

Astronomia On-line
28 de Setembro de 2018

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714: Cientistas descobrem moléculas necessárias para a vida em lua de Saturno

sjrankin / Flickr
Encélado, uma das luas de Saturno, captada pela sonda Cassini, da NASA

Cientistas descobriram a existência de complexas moléculas baseadas em carbono nas águas de Encélado, a sexta maior lua de Saturno.

Até agora, tais moléculas só tinham sido encontradas na Terra e em alguns meteoritos. Acredita-se que tenham sido formadas por reacções entre a água e rochas mornas num oceano subterrâneo de Encélado.

Embora isso não seja um sinal de existência de vida, indica que a sexta maior lua de Saturno pode ser capaz de abrigar organismos que já existam. A descoberta foi feita pela análise de dados recolhidos pela sonda Cassini.

“Estas enormes moléculas contêm uma complexa rede geralmente constituída por centenas de átomos”, diz Frank Postberg, autor do estudo publicado esta semana na revista Nature. “Trata-se da primeira detecção da história de organismos dessa complexidade num ambiente aquático extraterrestre”, acrescenta.

Na Terra, geralmente estas moléculas são criadas biologicamente, mas pode não ser o caso nesta lua de Saturno. “São precursoras necessárias para a vida”, explica Postberg. Mas, no que diz respeito à descoberta em Encélado, “até ao momento não sabemos se esses organismos são irrelevantes biologicamente ou se são sinais de vida ou de química prebiótica”.

Para que exista vida, é necessário haver água líquida, energia, matéria orgânica (compostos de carbono) e um grupo particular de elementos (hidrogénio, nitrogénio, oxigénio, fósforo e enxofre).

O fósforo e o enxofre nunca foram encontrados em Encélado, mas os outros ingredientes estão lá presentes.

A Cassini nunca foi projectada para detectar vida, na verdade, a missão espacial foi lançada antes mesmo de os cientistas terem descoberto peculiares fontes de água a emergir do pólo sul desta lua de Saturno.

A sonda desintegrou-se em 2017, depois de ter passado 13 anos a explorar Saturno – e de ter documentado, em 2005, a existência de géiseres de água congelada.

Um detalhe importante é que já existe na Terra uma tecnologia capaz de distinguir se as moléculas encontradas em Saturno têm origem biológica. Por isso, “o próximo passo lógico é voltar em breve a Encélado para descobrir se há vida extraterrestre lá”, diz Postberg.

ZAP // BBC

Por ZAP
1 Julho, 2018

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633: Juno resolve mistério com 39 anos dos raios de Júpiter

 

Desde que a sonda Voyager 1 da NASA passou por Júpiter, em Março de 1979, os cientistas têm procurado descobrir a origem das descargas eléctricas em Júpiter. Esse encontro confirmou a existência dos relâmpagos jovianos, de que a teoria falava há séculos. Mas quando a sonda avançou, os dados mostraram que os sinais de rádio associados às descargas eléctricas não correspondiam aos sinais produzidos pelos raios aqui na Terra.

Num novo artigo, publicado na revista Nature, os cientistas da missão Juno da NASA descrevem agora como as descargas eléctricas em Júpiter são análogas às da Terra, embora tenham uma distribuição praticamente oposta.

Ilustração da distribuição de raios no hemisfério norte de Júpiter, composta por uma imagem da JunoCam e por desenhos ilustrativos. Os dados da missão Juno indicam que a maior parte das descargas eléctricas em Júpiter acontecem perto dos pólos.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/SwRI/JunoCam.

“Independentemente do planeta, os raios agem como transmissores de rádio – enviando ondas de rádio quando cruzam o céu,” disse Shannon Brown, do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA, em Pasadena, Califórnia, cientista da Juno e principal autora do estudo. “Mas até à Juno, os sinais de raios registados pelas sondas espaciais (Voyager 1 e 2, Galileo, Cassini) limitaram-se a detecções visuais ou então foram registados na faixa dos quilohertz do espectro de rádio, apesar de terem sido procurados sinais na faixa dos megahertz. Houve muitas teorias a tentar dar uma explicação, mas nenhuma chegou à resposta.”

Chega a Juno, que está na órbita de Júpiter desde 4 de Julho de 2016. No seu conjunto de instrumentos altamente sensíveis está o MWR (Microwave Radiometer Instrument), que regista as emissões do gigante gasoso num amplo espectro de frequências.

“Nos dados das oito primeiras passagens, o MWR detectou 377 descargas eléctricas,” disse Brown. “Foram gravadas na faixa dos megahertz e dos gigahertz, que é onde se detectam as emissões de raios terrestres. Julgamos que a razão pela qual somos os únicos a observar isto se deve ao facto de a Juno estar a voar mais perto dos raios que nunca, e estarmos à procura numa frequência de rádio que passa facilmente através da ionosfera de Júpiter.”

Ao mesmo tempo que mostra como os raios de Júpiter são semelhantes aos da Terra, o novo estudo também observa que estes relâmpagos surgem em cada planeta em locais muito diferentes.

“A distribuição de raios em Júpiter é oposta à distribuição na Terra,” disse Brown. “Há muita actividade perto dos pólos de Júpiter, mas nenhuma perto do equador. Ora, isto não se aplica ao nosso planeta – basta perguntar a alguém que more nos trópicos.”

Porque motivo se concentram os raios na Terra perto do equador e em Júpiter perto dos pólos? A resposta relaciona-se com o calor.

Sabe-se que a Terra recebe a maior parte do calor externamente, da radiação solar. Como o equador terrestre é mais directamente afectado pela luz do Sol, o ar quente e húmido sobe (por convecção) mais livremente, alimentando as trovoadas e produzindo mais raios nessa região.

A órbita de Júpiter está cinco vezes mais distante do Sol que a da Terra, o que significa que o planeta gigante recebe 25 vezes menos luz solar que a Terra. A atmosfera de Júpiter recebe a maior parte do calor de dentro do planeta, porém, os raios solares não são irrelevantes. Eles fornecem algum calor que aquece mais o equador de Júpiter que os pólos – tal como acontece na Terra. Os cientistas acreditam que este aquecimento equatorial é suficiente para criar estabilidade na atmosfera superior de Júpiter, inibindo a subida do ar quente a partir de dentro. Os pólos, que não recebem esse calor na atmosfera superior, ficam sem estabilidade atmosférica, o que permite que os gases quentes do interior de Júpiter subam, estimulando a convecção e criando, deste modo, condições para os raios.

“Estas descobertas podem ajudar-nos a compreender melhor a composição, circulação e os fluxos de energia em Júpiter,” disse Brown. Mas surge ainda uma outra questão: “embora observemos raios próximos a ambos os pólos, por que é que são principalmente registados no pólo norte de Júpiter?”

Num segundo artigo, publicado na revista Nature Astronomy, Ivana Kolmašová, da Academia Checa de Ciências, em Praga, e a sua equipa apresentam o maior banco de dados de emissões de rádio de baixa frequência geradas por raios em torno de Júpiter (whistlers) até à data. O conjunto, com mais de 1600 sinais recolhidos pelo instrumento Waves da Juno, é quase 10 vezes superior ao registado pela Voyager 1. A Juno detectou picos de quatro relâmpagos por segundo (semelhantes a taxas observadas em tempestades na Terra) que são seis vezes superiores aos picos detectados pela Voyager 1.

“Estas descobertas só podiam acontecer com a Juno,” disse Scott Bolton, do Southwest Research Institute, San Antonio, investigador principal da Juno. “A sua órbita única permite que a sonda voe mais perto de Júpiter que qualquer outra sonda na história, e por isso a força do sinal do que o planeta está a irradiar é mil vezes mais forte. Além disso, contamos com instrumentos de micro-ondas e de ondas de plasma de última geração, que nos permitem detectar até mesmo os sinais de luz fracos da cacofonia das emissões de rádio de Júpiter.”

A sonda Juno fará o seu 13º voo sobre os misteriosos topos de nuvens de Júpiter no dia 16 de Julho.

Fonte da notícia: NASA
Portal do Astrónomo
Teresa Direitinho
7 Junho, 2018

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584: ESTUDO EXAMINA A HISTÓRIA DAS PEQUENAS LUAS DE SATURNO

A formação de Atlas, uma das pequenas luas interiores de Saturno. A sua forma achatada, em forma de ravioli, é o resultado de uma colisão e fusão entre dois corpos de tamanho idêntico. A imagem é uma instantâneo da colisão, antes da reorientação da lua, devido às marés, ficar completa.
Crédito: A. Verdier

As pequenas luas interiores de Saturno parecem-se com ravioli e com “spaetzle” (massa alemã) gigantes. A sua forma espectacular foi revelada pela sonda Cassini. Pela primeira vez, investigadores da Universidade de Berna mostram como essas luas foram formadas. As formas peculiares são um resultado natural das colisões e fusões entre pequenas luas de tamanho semelhante, como demonstram simulações em computador.

Quando Martin Rubin, astrofísico da Universidade de Berna, viu as imagens das luas de Saturno, Pã e Atlas, na Internet, ficou intrigado. As imagens obtidas pela sonda Cassini em Abril de 2017 mostravam objectos que a NASA descreveu no seu comunicado de imprensa como discos voadores com diâmetros de aproximadamente 30 km. Com os seus grandes cumes e centros bulbosos, Pã e Atlas também se assemelham com raviolis gigantes. Martin Rubin queria saber como é que estes objectos peculiares se formaram e perguntou ao colega Martin Jutzi se poderiam ser o resultado de colisões, semelhantes àquela que formou o cometa Chury, como Jutzi havia demonstrado anteriormente com simulações em computador.

Martin Jutzi e Adrien Leleu, ambos membros do NCCR PlanetS, aceitaram o desafio de calcular o processo de formação das pequenas luas interiores de Saturno. Os primeiros testes simples funcionaram bem. “Mas depois levámos em consideração as forças de maré e os problemas acumularam-se,” recorda Adrien Leleu. “As condições perto de Saturno são muito especiais,” confirma Martin Jutzi. Dado que Saturno tem 95 vezes mais massa do que a Terra e as luas interiores orbitam o planeta a uma distância menos de metade da distância Terra-Lua, as marés são enormes e separam quase tudo. Portanto, as luas interiores de Saturno não poderiam ter-se formado com estas formas peculiares através da acreção gradual de material em torno de um único núcleo. Um modelo alternativo chamado regime piramidal sugere que estas luas foram formadas por uma série de fusões de pequenas luas de tamanho similar.

Tendo resolvido os seus problemas iniciais, os investigadores puderam verificar o regime piramidal, mas ainda mais: mostraram que as colisões das pequenas luas resultaram, exactamente, nas formas fotografadas pela Cassini. Fusões de frente (ou quase de frente) levaram a objectos achatados com grandes cristas equatoriais, como observado em Atlas e Pã. Com ângulos de impacto um pouco mais oblíquos, as colisões resultaram em formas mais alongadas parecidas com massa da Alemanha (“spaetzle”), como na lua Prometeu, de 90 km de comprimento, fotografada pela Cassini.

Colisões frontais têm uma alta probabilidade

Com base na órbita actual das luas e no seu ambiente orbital, os cientistas foram capazes de estimar que as velocidades de impacto foram da ordem das dezenas de metros por segundo. Simulando colisões nesta gama para vários ângulos de impacto, obtiveram várias formas estáveis parecidas com raviolis e com “spaetzle”, mas apenas para ângulos de impacto baixos. “Se o ângulo de impacto for maior do que dez graus, as formas resultantes já não são estáveis,” comenta Adrien Leleu. Qualquer objecto em forma de “patinho de borracha”, como o Cometa Chury, desmoronaria por causa das marés de Saturno. “É por isso que as pequenas luas de Saturno parecem muito diferentes dos cometas que geralmente têm formas bilobadas,” explica Martin Jutzi.

Curiosamente, as colisões frontais não são tão raras quanto se poderia achar. Pensa-se que as pequenas luas interiores tenham origem nos anéis de Saturno, um disco fino localizado no plano equatorial do planeta. Como Saturno não é uma esfera perfeita, mas sim oblata, torna difícil que qualquer objecto deixe esse plano estreito. Assim, colisões quase de frente são frequentes e o ângulo de impacto tende a diminuir ainda mais em encontros subsequentes. “Uma fracção significativa de tais colisões ocorre no primeiro encontro ou após um ou dois eventos ‘toca-e-foge’,” concluem os autores no seu artigo publicado na revista Nature Astronomy. “A este respeito, Saturno é um local quase perfeito para estudar estes processos,” realça Martin Rubin.

Embora os investigadores se tivessem concentrado principalmente nas pequenas luas interiores de Saturno, também descobriram uma possível explicação para um mistério de longa data a respeito da terceira maior lua de Saturno, Jápeto. Porque é que Jápeto tem uma forma oblata e uma crista equatorial distinta? “Os nossos resultados de modelagem sugerem que essas características podem ser o resultado de uma fusão entre luas de tamanho idêntico que ocorrem a um ângulo próximo do frontal, semelhante às luas mais pequenas,” resumem os investigadores.

Astronomia On-line
25 de maio de 2018

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546: Sonda Galileu viu água na lua Europa há 20 anos (mas a NASA não deu por isso)

K. Retherford / Southwest Research Institute
Vapor de água em Europa

A NASA anunciou ter mais sinais de que a lua Europa tem jactos de água. A sonda Galileu já os tinha visto em 1997, mas a NASA não tinha percebido.

Apesar de os dados serem antigos, uma nova análise da NASA acabou de dar aos cientistas mais uma razão para encarar a lua Europa como um dos principais alvos na busca de vida extraterrestre, depois de os investigadores terem encontrado sinais de plumas de água.

A NASA já tinha confirmado a existência de um oceano de água líquida debaixo da camada de gelo que compõe a superfície da lua de Júpiter, mas agora, quase dois anos depois, a agência espacial norte-americana tem mais novidades sobre esta descoberta.

Agora, há ainda mais evidências de que existem aberturas na superfície por onde a água é ejectada para o exterior. Esta teoria é muito antiga. Aliás, a sonda Galileu, que sobrevoou o satélite no final dos anos 90, já tinha passado por cima dessas plumas. Mas a NASA não deu por isso.

De acordo com o Observador, a sonda Galileu notou numa anomalia térmica. Enquanto sobrevoava a 206 quilómetros de altitude, observou um segundo campo magnético que parecia conter o principal. Mas ninguém sabia o que isso significava.

Mais tarde, a sonda Cassini sobrevoou Encélado e encontrou o mesmo fenómeno. Embora os astrónomos suspeitassem que essas anomalias eram provocadas por jactos de água, nem mesmo as imagens do Telescópio Hubble permitiram confirmar essas teorias.

Mas 20 anos depois, os investigadores centraram-se nas análises feitas pela sonda Galileu e analisaram-nas com mais atenção. “Os sinais da existência de plumas sempre esteve a um nível intrigante, mas não definitivo”, recorda o Instituto de Tecnologia de Califórnia.

“É difícil perceber a menos que se esteja à procura. Estas plumas são muito difusas – não é como se se estivesse a voar por cima de uma mangueira sem perceber”, descreve o Jet Propulsion Laboratory da NASA.

Quem tomou a iniciativa foi uma equipa da Universidade de Michigan, liderada por Xianzhe Jia, cujo estudo foi publicado na Nature. As plumas em Encélado, captadas pela Cassini, foram uma grande ajuda para a equipa, já que havia características do campo magnético de Encélado muito semelhantes às encontradas em Europa: os géiseres de água.

Contudo, ainda não há certezas absolutas. Para isso, teremos de esperar até que a NASA tenha a oportunidade de olhar melhor para Europa, nomeadamente durante a missão Europa Clipper, que poderá ser lançada em Junho de 2022. A ESA tem também uma missão planeada, a Jupiter Icy Moons Explorer, que deverá ser lançada na mesma altura.

ZAP //

Por ZAP
16 Maio, 2018

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214: NASA revela fotografia que mostra lua de Saturno a escorrer água em estado líquido

(dr) NASA
Cassini tirou fotografia à lua Enceladus de Saturno onde se vê água a jorrar do satélite

Antes de se sacrificar na atmosfera de Saturno, a sonda Cassini presenteou-nos com inúmeras imagens de cair o queixo do planeta anelado e das suas luas.

As missões para Saturno são caras e demoradas, devido à grande distância que nos separa daquele planeta. Além disso, provavelmente, não teremos imagens inéditas do astro num futuro próximo.

Uma das fotografias capturadas pela Cassini, em especial, mostra a lua Enceladus iluminada pela luz do sol, com os anéis de Saturno a servir de fundo.

A fotografia foi tirada a 6 de Novembro de 2011, a uma distância de aproximadamente 145,000 quilómetros de Enceladus, mas divulgada pela NASA apenas na última semana de 2017. A Cassini terminou a missão a 15 de Setembro de 2017.

Entretanto, é na nebulosidade logo abaixo de Enceladus que deve focar a sua atenção. Essa parte iluminada logo abaixo da lua são géiseres de água em estado líquido que estão a reflectir a luz do sol, através do pólo sul de Enceladus.

Isso significa que, por baixo do manto gelado do satélite, há água líquida que talvez esconda vida no interior da rocha.

Essa desconfiança aumenta com a hipótese de que movimentos de maré gerados pela acção gravitacional de Saturno possam causar calor na parte interna dos satélites. E tanto água quanto calor são dois elementos necessários para acolher vida da forma que a conhecemos.

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177: Último aviso da Cassini: se for a Saturno, leve guarda-chuva

NASA / /JPL-Caltech

Se está a pensar fazer uma viagem até Saturno deixamos um conselho: não se esqueça do guarda-chuva. Cientistas norte-americanos descobriram recentemente que os anéis de Saturno podem produzir uma espécie de chuva.

A sonda Cassini viveu em Setembro os seus últimos momentos de vida. Em 1997, foi lançada pela NASA com o objectivo de estudar profundamente o planeta Saturno, as suas luas e os arredores. No final do ano de 2004, soltou a sonda Huygens na superfície da lua Titã e dedicou os seus últimos 13 anos de vida a orbitar o planeta dos anéis.

Cassini sempre surpreendeu os astrónomos e, como seria de esperar, os seus últimos momentos não foram excepção. Um artigo, publicado na revista Science esta segunda-feira, é a prova disso mesmo.

Segundo a Hypescience, o estudo analisa a ionosfera de Saturno, um segmento da atmosfera superior preenchido com partículas que adquiriram uma carga magnética. A ionosfera apresentou variações que intrigaram os cientistas, nomeadamente na temperatura e densidade, que sugeriram algumas explicações possíveis para o fenómeno.

Os registos mostraram que os anéis “lançam sombras sobre Saturno”, o que pode provocar uma espécie de chuva – um facto desconhecido até então. Além das “nuvens” criadas pelos anéis, este comportamento anormal da ionosfera pode também ser explicado pela ocorrência de ventos fortes ou até por uma “chuva de anéis” congelada.

Os anéis de Saturno são constituídos por sete anéis principais, separados por algumas faixas vazias, com partículas de gelo, poeira, água e material rochoso com tamanhos variados.

A ionosfera, localizada a uma altitude entre os 2,6 mil e os 4 mil quilómetros, apresenta uma ionização reduzida em regiões onde a radiação ultravioleta solar é bloqueada pelos anéis. Ou seja, isto faz com que a atmosfera de Saturno mude, de maneiras desconhecidas até então, provocando, por exemplo, a “chuva de Saturno”.

“Estas são as primeiras observações directas da ionosfera superior de Saturno”, afirma William Kurth, cientista da Universidade de Iowa, nos EUA. Segundo o cientista, este é o primeiro estudo de muitos outros que poderão surgir sobre a ionosfera de Saturno e as suas interacções com os anéis.

Esta não é, porém, a primeira vez que as chuvas dos anéis são apontadas como uma explicação para os fenómenos de Saturno. Desde de 2013, os cientistas acreditam que podem ser a causa para misteriosos sinais de rádio, algo que vinha sendo discutido desde os anos 1980.

Ainda que seja uma explicação viável, não pode ser apontada como uma certeza absoluta. Kurth acredita que a resposta definitiva surgirá de futuras observações de rádio e de plasma, que fornecerão a base para possíveis missões de retorno ao sistema saturniano.

ZAP // Newsweek / Hypescience

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