2236: ESA prepara-se para interceptar pela primeira vez um cometa puro

A Agência Espacial Europeia (ESA) desenvolveu um projecto que visa interceptar um cometa puro – um corpo celeste que nunca passou pelo Sistema Solar -, quando este se aproximar da órbita da Terra em meados de 2028.

A missão, que será composta por três módulos, irá observar de diferentes ângulos um cometa que tem materiais praticamente inalterados desde a sua criação.

Os cientistas pretendem também criar um perfil 3D do corpo celeste, tendo por base informações sobre o seu núcleo, pó e o ambiente do plasma, precisa a ESA numa nota publicada na sua página oficial. O lançamento está previsto para 2028.

Uma vez no espaço, a nave espacial Comet Interceptor ficará a 1,5 milhão de quilómetros da Terra e assumirá um compasso de espera. Depois de um cometa apropriado ser detectado, o corpo será enviado para uma missão de interceptação.

Os cientistas na missão têm como alvo um comenta puro ou um visitante interestelar que se esteja a aproximar do Sistema Solar, semelhante ao Oumuamua: o cometa/asteróide em forma de charuto que foi detectado inesperadamente em 2017.

“Os cometas prísticos ou dinamicamente novos são totalmente desconhecidos e constituem alvos atraentes para a exploração de naves espaciais de curta distância para melhor compreender a diversidade e a evolução dos cometas”, explicou o director de Ciência da NASA, Günther Hasinger, citado no mesmo comunicado.

O projecto, que foi apelidado de Comet Interceptor, é diferente das missões Giotto e Rosetta, uma vez que estes cometas tinham já feito várias aproximações ao Sol, sofrendo, por isso, alterações significativas na sua composição.

“Este tipo de missão inovadora desempenhará um papel importante para complementar o Programa Científico da ESA, segundo o qual se planeia investigar o Universo nas próximas décadas”, concluiu Hasinger.

ZAP //

Por ZAP
26 Junho, 2019

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2107: Cometa fornece novas pistas para as origens dos oceanos da Terra

Ilustração de um cometa, de grãos de gelo e dos oceanos da Terra. O SOFIA descobriu pistas, no grãos de gelo do Cometa Wirtanen, que sugerem que a água nos cometas e nos oceanos da Terra podem partilhar uma origem comum.
Crédito: NASA/SOFIA/L. Cook/L. Proudfit

O mistério de porque é que a Terra tem tanta água, permitindo que o nosso “mármore azul” suporte uma variedade incrível de vida, ficou mais claro com novas investigações sobre cometas. Os cometas são como bolas de neve de rocha, poeira, gelo e outras substâncias químicas congeladas que se evaporam à medida que se aproximam do Sol, produzindo as caudas que vemos nas imagens. Um novo estudo revela que a água em muitos cometas pode partilhar uma origem comum com os oceanos da Terra, reforçando a ideia de que os cometas tiveram um papel fundamental em trazer água ao nosso planeta há milhares de milhões de anos.

O SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), o maior observatório aéreo do mundo, observou o Cometa Wirtanen quando fez a sua maior aproximação à Terra em Dezembro de 2018. Os dados recolhidos pelo observatório indicam que este cometa contém água “semelhante à do oceano”. Comparando isto com informações sobre outros cometas, os cientistas sugerem, num novo estudo, que muitos mais cometas do que se pensava anteriormente podem ter distribuído água à Terra. Os resultados foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics Letters.

“Nós identificámos um vasto reservatório de água semelhante à da Terra nos confins do Sistema Solar,” disse Darek Lis, cientista do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, autor principal do estudo. “A água foi crucial para o desenvolvimento da vida como a conhecemos. Não queremos apenas entender como a água da Terra foi entregue, mas também se esse processo pode funcionar noutros sistemas planetários.”

Bolas de neve sujas

Os planetas formam-se a partir de detritos situados num disco em órbita de uma estrela; pedaços pequenos de detritos podem aglomerar-se e crescer ao longo do tempo. Detritos remanescentes permanecem em regiões do nosso Sistema Solar como a Cintura de Kuiper, para lá de Neptuno, ou como a Nuvem de Oort, muito além de Plutão. Os cometas vêm destas áreas, mas só podemos vê-los quando as suas órbitas os aproximam do Sol. O calor do Sol faz com que parte da neve suja se vaporize, criando o halo difuso ou “cabeleira” de vapor de água, poeira e grãos de gelo vistos nas imagens dos cometas.

Os cientistas prevêem que a água nos oceanos da Terra veio de corpos que transportavam água no início do Sistema Solar, que colidiram com o nosso planeta, de modo idêntico aos asteróides e cometas ricos em gelo de hoje. Mas os cientistas não sabem de que local do disco de formação planetária tiveram origem.

Tipos de água

A água também é conhecida pela sua designação química H2O porque é composta por dois átomos de hidrogénio e um átomo de oxigénio. Mas, usando instrumentos especiais, os cientistas podem detectar dois tipos: água comum, H2O, e água pesada, HDO, que tem uma partícula neutra extra, chamada neutrão, dentro de um dos átomos de hidrogénio. Os cientistas comparam a proporção de água comum e pesada nos cometas. Se os cometas tiverem a mesma proporção destes tipos de água que os oceanos da Terra, isso indica que a água em ambos pode partilhar uma origem comum.

Mas a medição desta relação é difícil. Os telescópios terrestres e espaciais só podem estudar este nível de detalhe em cometas quando passam perto da Terra, e as missões que visitam cometas, como a Rosetta, são raras. Os cientistas só ainda puderam estudar este rácio em cerca de uma dúzia de cometas desde a década de 1980. Adicionalmente, é difícil estudar a água de um cometa a partir do solo porque a água na atmosfera da Terra bloqueia as suas assinaturas.

Novas observações

O SOFIA, observando a altas altitudes acima de grande parte da água atmosférica da Terra, conseguiu medir com precisão a proporção de água comum e água pesada no Cometa Wirtanen. Os dados mostram que o rácio de água do Cometa Wirtanen é o mesmo que o dos oceanos da Terra.

Quando a equipa comparou os novos dados do SOFIA com estudos prévios de cometas, encontraram uma semelhança surpreendente. A proporção de água regular para água pesada não estava ligada à origem dos cometas – fossem eles da Nuvem de Oort ou da Cintura de Kuiper. Em vez disso, estava relacionada com a quantidade de água libertada pelos grãos de gelo na cabeleira do cometa em comparação com a superfície nevada. Isto poderá implicar que todos os cometas podem ter uma proporção de água normal-para-pesada semelhante à dos oceanos da Terra, e que podem ter fornecido uma grande fracção da água do nosso planeta.

“Esta é a primeira vez que podemos relacionar o rácio de água normal-para-pesada de todos os cometas a um único factor,” observou Dominique Bockelée-Morvan, cientista do Observatório de Paris e do Centro Nacional Francês para Pesquisa Científica e segunda autora do artigo. “Talvez seja necessário repensar a forma como estudamos os cometas porque a água libertada pelos grãos de gelo parece ser um melhor indicador da proporção global de água do que a água libertada do gelo à superfície.”

São necessários mais estudos para ver se estas descobertas são verdadeiras para outros cometas. A próxima vez que um cometa tem visita prevista para perto da Terra – perto o suficiente para este tipo de estudo, isto é – será em Novembro de 2021.

Astronomia On-line
4 de Junho de 2019



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Planetas gigantes e cometas “à luta” no disco circum-estelar em torno de HD 163296

O disco circum-estelar em torno de HD 163296 e o sistema de divisões e anéis criados pelos seus jovens planetas gigantes, observado recentemente pelo ALMA (Projecto DSHARP).
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Dagnello

Num estudo publicado na revista The Astrophysical Journal, uma equipa de investigadores do INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica), Itália, investigou se as características anómalas nas distribuições de poeira e gás no disco de HD 163296, reveladas pelas observações do ALMA, poderiam surgir das interacções dos planetas gigantes com um componente do disco anteriormente não encontrado: planetesimais.

Os discos circum-estelares compostos de gás e poeira que rodeiam as jovens estrelas em formação são o ambiente no qual os planetas nascem. A sua poeira fornece o material de construção a partir do qual os planetas começam o seu crescimento e, como resultado da sua incorporação nos corpos planetários, a sua abundância deve diminuir com o tempo. Desde as suas primeiras imagens de anéis concêntricos brilhantes do disco circum-estelar em torno de HL Tau, o ALMA tem revolucionado a nossa visão dos discos circum-estelares revelando a presença generalizada de um número de estruturas de pequena escala (divisões, anéis e braços espirais) no seu gás e poeira, a maioria das quais pensa-se estar ligada à presença de planetas jovens e surgir da interacção da sua gravidade com o ambiente circundante.

Entre os discos mais bem estudados, observados pelo ALMA, está o que rodeia HD 163296, uma estrela com cinco milhões de anos e com cerca de duas vezes a massa do Sol. O disco de HD 163296 é tanto massivo (pouco menos de um-décimo da massa do Sol) quanto largo (cerca de 500 UA, duas vezes o tamanho do limite externo da Cintura de Kuiper no Sistema Solar) e foi proposto abrigar pelo menos três planetas com massas compreendidas entre duas vezes a de Úrano e uma vez a de Júpiter. As observações mais recentes do ALMA permitiram caracterizar espacialmente e composicionalmente a estrutura do disco de HD 163296 para um nível anteriormente nem sonhado e mostrou como a poeira ainda é bastante abundante (mais de 300 vezes a massa da Terra) neste disco apesar da sua idade e de ter produzido pelo menos três planetas gigantes. As mesmas observações também relevaram alguns comportamentos estranhos da distribuição espacial da poeira que não podiam ser facilmente explicados apenas como resultado da sua interacção com o gás e os planetas gigantes recém-formados.

Espera-se que a poeira migre para dentro a partir das regiões externas do disco devido ao seu agrupamento e fricção com o gás, mas também se espera que a migração seja interrompida por planetas massivos. Como resultado desse fluxo para o interior, a poeira deveria desaparecer, com o tempo, da região imediatamente para dentro do planeta mais interior de HD 163296. Ao mesmo tempo, a poeira proveniente das regiões externas do disco deve acumular-se fora das órbitas do segundo e do terceiro planeta. As observações do ALMA revelaram, em vez disso, que as regiões para dentro do primeiro planeta e entre o primeiro e o segundo planeta têm algumas das maiores concentrações de poeira de todo o disco. Num estudo publicado na revista The Astrophysical Journal, uma equipa de investigadores explorou se estas características anómalas podem surgir da interacção dos planetas gigantes com um componente do disco anteriormente não contabilizado: planetesimais.

“A partir do estudo do Sistema Solar, sabemos que os discos circum-estelares maduros como o de HD 163296 não são compostos apenas por gás e poeira, mas também contêm uma população invisível de pequenos objectos planetários semelhantes aos nossos asteróides e cometas,” explica Diego Turrini, autor principal do estudo e investigador do IAPS (Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali) do INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica). “Sabemos também que o aparecimento de planetas gigantes afecta estes planetesimais causando, na sua evolução, um breve, mas intenso pico de excitação dinâmica que, embora curto do ponto de vista da longa vida de um sistema planetário, pode ter uma duração comparável à vida dos discos circum-estelares,” continua Turrini.

A equipa quis saber se estas interacções entre os planetas gigantes jovens de HD 163296 e os planetesimais invisíveis podiam produzir as anomalias observadas na distribuição da poeira. As simulações que realizaram mostraram como, durante o crescimento dos três planetas gigantes, uma fracção cada vez maior da população de planetesimais na vizinhança é injectada em órbitas muito excêntricas e muito inclinadas, semelhantes às dos cometas no Sistema Solar. “O principal resultado dessa excitação dinâmica é uma taxa mais alta de colisões violentas entre os planetesimais”, explica Francesco Marzari, professor da Universidade de Pádua e co-autor do estudo.

Quando analisaram o resultado das simulações dinâmicas através de um modelo colisional, a equipa descobriu que as colisões entre os planetesimais permanecem bastante gentis até que os planetas gigantes se aproximam das suas massas finais, mas que depois crescem drasticamente em violência e começam a “moer” os planetesimais. “Estas colisões violentas reabastecem a população de poeira no disco,” salienta Marzari. “A nova poeira produzida por este processo, no entanto, tem uma distribuição orbital diferente da original e concentra-se principalmente em dois lugares: a região orbital dentro do primeiro planeta gigante e no anel entre o primeiro e o segundo planeta.” As mesmas duas regiões onde as observações do ALMA revelaram as maiores discrepâncias com o que era teoricamente esperado.

A equipa descobriu que a excitação dinâmica provocada pela formação dos três planetas gigantes ainda deveria estar a agir até ao momento sobre os planetesimais incorporados no disco de HD 163296. Os autores também descobriram que a produção colisional resultante e sustentada de poeira é capaz de injectar dezenas de vezes a massa da Terra, em poeira, nessas duas regiões orbitais, explicando as observações do ALMA também de um ponto de vista quantitativo. “Até agora, o estudo deste tipo de processo enquanto ocorria nos discos circum-estelares só era possível por meio de simulações,” comenta Turrini. “Graças ao ALMA, podemos agora estudá-lo e aprender muito sobre a interacção entre a formação planetária e o ambiente circundante.”

“A rapidez com que o ALMA está a fornecer dados novos e mais detalhados sobre HD 163296 permitiu-nos expandir o nosso estudo para lá do seu objectivo original,” explica Danai Polychroni, co-autor do estudo e na altura professor na Universidade do Atacama e investigador adjunto do INAF-IAPS. “Percebemos que muitos planetesimais são excitados a velocidades supersónicas em relação ao gás circundante do disco e que podem criar ondas de choque que podem aquecer tanto os próprios planetesimais quanto o gás. Embora ainda não pudéssemos modelar esse processo em detalhe, observações recentes relataram a presença inesperada do gás CO (monóxido de carbono) em regiões caracterizadas por temperaturas onde deveria encontrar-se no estado sólido e por possíveis anomalias na estrutura térmica do disco. Ambos os achados podem, em princípio, ser explicados graças à presença destes planetesimais supersónicos e às ondas de choque que produzem.”

“Este estudo começou como um projecto para explorar se a excitação dinâmica provocada por planetas gigantes recém-formados podia realmente produzir efeitos observáveis. Como tal, nós apenas ‘arranhámos a superfície’ deste processo e das suas implicações,” observa Leonardo Testi, também co-autor do estudo e chefe do Centro de Apoio ALMA do ESA e investigador do INAF em licença. “No entanto, a sua ‘receita’ física é bastante simples: planetas massivos que se formam num disco de planetesimais. Dadas as assinaturas generalizadas de possíveis planetas gigantes jovens que estamos a descobrir com o ALMA e dada a longa duração dos efeitos dinâmicos provocados pelo seu aparecimento, podemos estar à procura de um processo que é bastante comum entre os discos circum-estelares.”

“O contexto do trabalho liderado por Diego Turrini é um dos pilares da sinergia GENESIS,” explica Claudio Codella do INAF (Osservatorio Astrofisico di Arcetri), investigador principal do projecto GENESIS-SKA, financiado pelo INAF. “O GENESIS-SKA é um projecto nacional onde participam mais de 60 investigadores de 8 institutos do INAF e onde trabalham em íntima colaboração com o objectivo geral de investigar as condições favoráveis à formação de sistemas planetários parecidos com o nosso Sistema Solar”. “Os resultados do presente projecto,” acrescenta Codella, “serão de extrema importância também para o estudo das composições químicas do gás localizado nas regiões onde os planetas se formarão e, possivelmente, das suas atmosferas.”

Astronomia On-line
31 de Maio de 2019


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2075: NASA encontra um cometa com água semelhante à de um oceano

Pepe Manteca / Flickr

Em busca de respostas sobre quais foram as principais fontes de água do nosso planeta, uma equipa internacional de investigadores encontrou uma família de cometas que têm água semelhante à da Terra.

Do Observatório Estratosférico para a Astronomia Infravermelha da NASA (SOFIA), foram encontrados dados do Cometa 46P / Wirtanen, que passou pelo seu ponto mais próximo da Terra em Dezembro de 2018 e descobriu-se que este cometa contém água “semelhante à de um oceano”.

Essa descoberta reforça a ideia de que os corpos congelados desempenharam um papel fundamental na chegada do líquido ao nosso planeta.

“Identificamos um vasto reservatório de água semelhante à Terra nos confins do sistema solar”, disse Darek Lis, cientista do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA em Pasadena, Califórnia, e principal autor do estudo em comunicado. “A água foi crucial para o desenvolvimento da vida como a conhecemos, não apenas queremos entender como foi entregue à Terra, mas também se esse processo pode funcionar noutros sistemas planetários”, acrescentou o especialista.

De acordo com uma teoria padrão, acredita-se que a Terra foi formada a partir da colisão de pequenos corpos celestes chamados planetesimais ou proto-planetas, mas esses corpos tinham pouca água. É por isso que os cientistas agora prevêem que 70% da água da Terra veio de cometas que vieram de pontos distantes do sistema solar.

Para chegar a essas conclusões, os astrónomos analisaram dois tipos de água, a forma mais típica que conhecemos, composta pela composição de H2O, e outra chamada “água pesada” que contém deutério para estabelecer a origem do líquido. Analisaram a atmosfera de vapor de água que se forma quando o gelo central sublima ao aproximar-se do Sol.

Os dados, de acordo com o estudo publicado na revista Astronomy & Astrophysics, mostraram que a proporção de água do cometa 46P / Wirtanen é a mesma que a dos oceanos da Terra.

Ainda são necessários mais estudos para ver se esses achados são válidos para outros cometas. No entanto, para continuar com as investigações, é necessário esperar por uma nova abordagem do cometa, prevista para Novembro de 2021.

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Por ZAP
30 Maio, 2019

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1907: NASA realiza exercícios “apocalípticos” para preparar um possível impacto na Terra

(CC0/PD) Bibbi228 / pixabay

A NASA está a levar a cabo uma série de “exercícios de mesa” durante a Conferência de Defesa Planetária, que está a decorrer desde esta segunda-feira e que se estende até 3 de maio no estado norte-americano de Maryland.

O encontro, que conta com a participação de agências federais dos Estados Unidos, organizações internacionais e vários especialistas, visa traçar um plano de defesa face a um possível impacto de asteróides ou cometas na Terra.

Tal como explicou a agência espacial norte-americana, os trabalhos realizados durante a conferência vão lidar com um cenário fictício de um impacto de um Near Earth Objects (NEO), desenvolvido pelo NEO Study Center do Laboratório de Propulsão (JPL) da NASA.

Os cientistas trabalham com a hipótese de um suposto asteróide, (falsamente) descoberto a 26 de Março, qualificado como potencialmente perigoso para a Terra.

“Os participantes discutirão missões de reconhecimento e possível deflexão, bem como formas de mitigar os efeitos do impacto caso o plano de deflexão não seja capaz de evitar a crise”, explicou Lindley Johnson, do departamento de Defesa Planetária da NASA, citada em comunicado. “Este exercício vai ajudar-nos a desenvolver comunicações mais efectivas entre nós e com os nossos Governos”, completou.

Num tweet publicado nesta segunda-feira, a NASA recorda que, à semelhança dos treinamentos e dos simulacros estudados para terramotos, incêndios e tornados, este é momento para saber o que fazer face a uma hipotética queda de um asteróide na Terra.

“Gostaríamos de estar preparados. Enquanto a Terra está a salvo de todos os asteróides conhecidos, esta semana estamos a reunir os nosso parceiros para praticar o que teremos que fazer numa situação diferente”, pode ler-se na mesma publicação.

✅Fire drill

✅Earthquake drill

✅Tornado drill

🔲Asteroid drill We like to be prepared. While Earth is safe from all known asteroids, this week we’re joining our partners to practice what to do if in a different situation. Follow this :

NASA @NASA

We like to be prepared. While Earth is safe from all known asteroids, this week we’re joining our partners to practice what to do if in a different situation. Follow this #ExerciseOnly: https://go.nasa.gov/2GHURIe 

Outro dos cenários que será analisado pelos especialistas que participam no encontro é a possível ameaça de um cometa, detectado a 4 de Abril, que poderia impactar a Terra a 28 de Fevereiro de 2021. À semelhança do asteróide, importa frisar, também este cometa foi “inventado” como o propósito de servir de mote para os exercícios de preparação.

Este tipo de exercícios, que fazem parte de um plano desenvolvido já há seis anos e que em 2018 foi publicado pela Casa Branca, é frequentemente utilizado para planear a gestão de possíveis desastres, bem como para ajudar a informar as partes envolvidas. No fundo, o projecto visa antecipar um potencial evento “apocalíptico”, tendo como principal objectivo accionar uma resposta planeada de forma a mitigá-lo ou minimizá-lo.

Além da NASA e do Departamento de Coordenação de Defesa Planetária, participam também neste evento representantes dos Departamentos de Estado e Defesa dos Estados Unidos, a Rede Internacional de Alerta de Asteróides, entre outros organismos como a Agência Federal de Gestão de Emergências nos Estados Unidos (FEMA).

“A NASA e a FEMA vão continuar a realizar exercícios periódicos com uma comunidade cada vez maior de agências do Governo dos Estados Unidos e parceiros internacionais”, apontou Johnson. Estes exercícios “são uma óptima forma de aprendermos a trabalhar juntos e atender às necessidades de todos, bem como aos objectivos estabelecidos no Plano de Acção Nacional de Preparação para possíveis NEOs da Casa Branca, rematou.

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Por ZAP
30 Abril, 2019

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1872: “Embrião” de cometa encontrado no interior de um meteorito primitivo

(CC0/PD) Buddy_Nath / Pixabay

Uma equipe de especialistas do Instituto Carnegie para a Ciência, nos Estados Unidos, descobriu que há um pequeno fragmento – uma espécie de “embrião” – de um cometa a viver no interior de um meteorito primitivo encontrado na Antárctida.

O meteorito em causa, baptizado de LaPaz Icefield 02342, pertence à classe das condritas carbonáceas primitivas, ou seja, é um corpo que sofreu mudanças mínimas desde a sua formação, há mais de 4.500 milhões de anos, explicou a cientista Jemma Davidson, citada em comunicado do instituto.

Tanto o cometa como a asteróide foram formados a partir do disco de gás e poeira que cercou o Sol primitivo no passado. Contudo, os corpos formaram-se a diferentes distâncias do astro, o que se reflectiu directamente na sua composição química, assinala a investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica Nature Astronomy.

Os cometas que se formaram a uma distância maior do Sol contêm maiores quantidades de água e mais carbono do que os asteróides, exemplifica o mesmo documento.

No interior do meteorito encontrado na Antárctida, a equipa encontrou um fragmento minúsculo – um décimo de milímetro de diâmetro – de um material primitivo muito rico em carbono que apresenta semelhanças surpreendentes com partículas de poeira extraterrestres que, segundo acreditam os cientistas, terão sido originadas em cometas formados perto dos extremos do Sistema Solar.

Os cientistas acreditam que há cerca de 3 ou 3,5 milhões de anos após a formação do Sistema Solar, este pequeno fragmento foi capturado por um asteróide em desenvolvimento a partir do qual o meteorito se originou.

“Como esta amostra (…) foi engolida por um asteróide e conservada no interior deste meteorito, foi protegida dos estragos quando entrou na atmosfera da Terra”, completou o cientista Larry Nittler. “O asteróide serviu como uma espécie de cápsula protectora, dentro da qual ficaram preservados ‘embriões’ de cometas e grãos de matéria primária do Sistema Solar”. De outra forma, “estas amostras nunca chegariam [ao meteorito] sozinhas”.

Graças a esta cápsula resistente ao tempo, rematou, será ainda possível abordar e melhor entender a química do Sistema Solar primitivo.

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Por ZAP
20 Abril, 2019

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1623: Cometa da Rosetta esculpido por stress

Imagem melhorada da NavCam e obtida dia 27 de Março de 2016, quando a Rosetta estava a 329 km do núcleo do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. A escala é de 28m/pixel e a imagem mede 28,7 km de comprimento.
Crédito: ESA/Rosetta/NavCam

Está stressado(a)? Não está sozinho(a). A missão Rosetta da ESA revelou que o stress geológico decorrente da forma do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko tem sido um processo chave na escultura da superfície e do interior do cometa após a sua formação.

Os cometas pequenos e gelados com dois lóbulos distintos parecem ser comuns no Sistema Solar, um possível modo de formação sendo uma colisão lenta de dois objectos primordiais nos estágios iniciais de formação, há 4,5 mil milhões de anos. Um novo estudo que usa dados recolhidos pela Rosetta durante os seus dois anos no Cometa 67P/C-G iluminou os mecanismos que contribuíram para moldar o cometa ao longo dos milhões de anos seguintes.

Os investigadores usaram modelagem de stress e análises tridimensionais de imagens obtidas pela câmara de alta resolução OSIRIS da Rosetta para estudar a superfície e o interior do cometa.

“Encontrámos redes de falhas e fracturas que penetram a 500 metros de profundidade e que se estendem por centenas de metros,” diz o autor principal Christopher Matonti da Universidade Aix-Marseille, na França.

“Estas características geológicas foram criadas por tensão de cisalhamento, uma força mecânica vista frequentemente em acção em sismos ou glaciares na Terra e noutros planetas terrestres, quando dois corpos ou blocos se empurram e se movem um junto ao outro em direcções diferentes. Isto é extremamente empolgante: revela muito sobre a forma e estrutura interna do cometa, e como mudou e evoluiu ao longo do tempo.”

O modelo desenvolvido pelos investigadores descobriu que a tensão de cisalhamento atinge o pico no centro do “pescoço” do cometa, a parte mais fina do astro que liga os dois lóbulos.

“É como se o material em cada hemisfério estivesse a puxar e a separar-se, contorcendo a parte do meio – o pescoço – e fazendo com que fique mais fino através da erosão mecânica resultante,” explica o co-autor Olivier Groussin, da mesma universidade francesa.

“Nós pensamos que este efeito surgiu originalmente por causa da rotação do cometa, combinada com a sua forma inicial assimétrica. Formou-se um binário (torque) onde o pescoço e a “cabeça” se encontram à medida que estes elementos protuberantes se torcem em redor do centro de gravidade do cometa.”

As observações sugerem que a tensão de cisalhamento actuou globalmente no cometa e, crucialmente, em torno do seu pescoço. O facto de que as fracturas podem propagar-se tão profundamente em 67P/C-G também confirma que o material que compõe o interior do cometa é frágil, algo que não estava claro antes.

“Nenhuma das nossas observações pode ser explicada por processos térmicos,” acrescenta o co-autor Nick Attree da Universidade de Stirling, no Reino Unido. “Só fazem sentido quando consideramos uma tensão de cisalhamento que actua sobre todo o cometa e especialmente no seu pescoço, deformando-o, danificando-o e fraturando-o ao longo de milhares de milhões de anos.”

A sublimação, o processo de transformar gelo em vapor, que resulta na libertação de poeira cometária para o espaço, é outro processo bem conhecido que pode influenciar a aparência de um cometa ao longo do tempo. Em particular, quando um cometa passa mais perto do Sol, aquece e perde os seus gelos mais depressa – talvez melhor visualizado nalgumas das explosões mais dramáticas captadas pela Rosetta durante a sua estadia em redor do Cometa 67P/C-G.

Os novos resultados mostram como os cometas de lóbulo duplo evoluíram ao longo do tempo.

Pensa-se que os cometas tenham sido formados nos primeiros dias do Sistema Solar e que estejam armazenados em vastas nuvens na fronteira exterior antes de começarem a sua viagem para o interior. Teria sido durante esta fase inicial de “construção” do Sistema Solar que 67P/C-G obteve a sua forma inicial.

O novo estudo indica que, mesmo a grandes distâncias do Sol, a tensão de cisalhamento agiria ao longo de uma escala de tempo de milhares de milhões de anos após a formação, enquanto a erosão por sublimação “toma as rédeas” em escalas de tempo mais curtas (milhões de anos) para continuar a moldar a estrutura do cometa – especialmente na região do pescoço que já estava enfraquecida pela tensão de cisalhamento.

A sonda New Horizons da NASA transmitiu recentemente imagens do seu “flyby” por Ultima Thule, um objeto transneptuniano localizado na Cintura de Kuiper, um reservatório de cometas e outros corpos menores na periferia do Sistema Solar.

Os dados revelaram que este objeto também tem uma forma de lóbulo duplo, embora um pouco achatada em relação ao cometa da Rosetta.

“As semelhanças em forma são promissoras, mas as mesmas estruturas de stress não parecem ser tão aparentes em Ultima Thule,” comenta Christophe.

À medida que imagens mais detalhadas são transmitidas e analisadas, só o tempo dirá se passou, ou não, por uma história similar à de 67P/C-G.

“Os cometas são ferramentas cruciais para aprender mais sobre a formação e evolução do Sistema Solar,” diz Matt Taylor, cientista do projecto Rosetta da ESA.

“Só explorámos ainda alguns cometas com naves, e 67P é de longe o que vimos com mais detalhe. A Rosetta está a revelar muito sobre estes misteriosos visitantes gelados e, com o resultado mais recente, podemos estudar as orlas exteriores e os primeiros dias do Sistema Solar de uma forma que nunca pudemos alcançar antes.”

Astronomia On-line
22 de Fevereiro de 2019

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1568: Há uma estrela a ser bombardeada por cometas (e pode estar a criar o seu próprio Sistema Solar)

NASA

Uma chuva de cometas está a cair sobre uma jovem estrela distante, dando aos astrónomos uma nova visão de um processo que moldou o nosso Sistema Solar há milhões de anos.

Quando a Terra era um planeta jovem, detritos de cometas golpearam a sua superfície, transportando material orgânico que pode ter ajudado a que a vida surgisse no nosso mundo rochoso. Nos últimos anos, cientistas identificaram evidências indirectas de um processo semelhante em torno de Eta Corvi, uma estrela do tipo solar a cerca de 59 anos-luz de distância, que é um pouco maior e três vezes mais jovem do que o Sol.

Agora, os oscilações de gás recentemente observadas que se pensa emanarem de cometas que evaporam no calor da estrela estão a fornecer evidências mais fortes tanto para os planetas ocultos como para os impactos cataclísmicos.

Detectados pela Universidade da Califórnia, em Berkeley, pelo astrónomo Barry Welsh e a sua colega Sharon Montgomery, da Clarion University, na Pensilvânia, estes gases podem ter uma conexão profunda, embora indirecta, com o nosso próprio lar cósmico.

Quando o nosso Sol tinha a mesma idade que a Eta Corvi tem actualmente, as interacções gravitacionais entre os planetas externos do nosso sistema solar varreram as sobras geladas da sua formação para atacar a Terra e os outros planetas rochosos.

Este “pesado bombardeio tardio” pode ter sido crucial para a habitabilidade da Terra e para a nossa própria existência, fornecendo água e compostos orgânicos – e algo semelhante parece estar a ocorrer em torno de Eta Corvi. Welsh chama a estrela de “potencial sistema solar em formação”.

O trabalho de Welsh e Montgomery constitui o melhor caso para um possível bombardeio de cometas em curso em torno de outra estrela. Acredita-se que uma cadeia de planetas gigantes esteja a atirar os cometas e pelo menos um corpo rochoso parece ter sido atingido pelos destroços gelados.

“Temos uma boa imagem dos diferentes fenómenos que estão a acontecer no sistema e, agora, temos uma maneira de conectá-los”, referiu Sebastian Marino, astrónomo da Universidade de Cambridge.

Eta Corvi e o seu disco têm 1,5 milhões de anos. Como o nosso próprio sistema solar, a estrela possui um par de discos de detritos, embora Eta Corvi esteja mais distante.

Os discos interno e externo estão a seis e 165 unidades astronómicas da estrela, respectivamente – onde uma UA é igual à distância entre a Terra e o Sol. Em comparação, o nosso Cinturão de Asteróides fica a cinco UAs do Sol, enquanto o Cinturão de Kuiper – os restos de gelo que sobraram da formação do sistema solar – começa apenas com 40 AUs.

O facto de Eta Corvi brilhar mais do que o próprio Sol faz com que os cintos sejam parecidos com os nossos.

Os cometas não são um fenómeno inesperado em torno de Eta Corvi. Em 2012, uma equipe de astrónomos liderada por Carey Lisse no Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins descobriu material incomum no cinturão interno. Usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, descobriram que nano-losangos microscópicos, juntamente com poeira rica em água e carbono, estavam misturados ao cinturão interno.

Os investigadores concluíram que o material tinha entrado, provavelmente como um grande cometa, onde a pura força da sua colisão com um planeta rochoso invisível esmagou a rocha rica em carbono em pó de diamante que salpicou o cinturão interno.

Trabalhos posteriores de Marino sugeriram que uma cadeia de planetas de tamanho médio, maior que a Terra, mas menor que Júpiter, poderia lançar o material cometário para o cinturão externo. Os cometas congelados continuam a mover-se de um planeta para o outro até pousarem no cinturão interno, onde a luz do sol derrete as suas camadas externas e cria as suas “caudas” distintivas de poeira e gás.

Welsh e Montgomery usaram um telescópio de 2,1 metros na Universidade do Texas, no Observatório McDonald de Austin, para estudar Eta Corvi em quatro noites. Durante uma das sessões, viram gás quente a sair de um objeto grande ou de um enxame de objectos menores, bloqueando a luz da estrela.

Métodos semelhantes foram usados ​​para identificar cometas em torno de outras estrelas. “O que vemos é equivalente a quando vemos um cometa no Sistema Solar”, rematou Isabel Rebollido, da Universidade Autónoma de Madrid.

ZAP // Scientific American

Por ZAP
8 Fevereiro, 2019

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1410: Um cometa verde vai passar pela Terra na segunda-feira (e qualquer pessoa vai poder vê-lo)

Pepe Manteca / Flickr

A cada 5,4 anos, o cometa 46P/Wirtanen orbita o Sol, passando pelos céus da Terra durante o caminho. Este ano, a sua visita é este mês.

Geralmente, o cometa 46P/Wirtanen está demasiado longe para o podermos ver. Mas, desta vez, o corpo celeste vai fazer a sua maior aproximação em 70 anos – passando a uma distância de 11,6 milhões de quilómetros, isto é, 30 vezes a distância entre a Terra e a Lua.

Está previsto que o cometa faça a sua maior aproximação ao Sol no dia 12, quarta-feira, e à Terra no dia 17, próxima segunda-feira. Já é possível vê-lo com um telescópio.

O Cometa 46P/Wirtanen foi descoberto em Janeiro de 1948 pelo astrónomo norte-americano Carl Wirtanen, e é um dos poucos cometas que são, às vezes, visíveis a olho nu – fica tão brilhante como uma estrela fraca.

Ainda não se sabe se vai ser suficientemente brilhante para ser visível a olho nu desta vez. Mas certamente será visível com binóculos. Como acontece com todas as estrelas, será possível ver melhor em locais sem poluição luminosa.

A cauda do cometa aponta para o lado contrário da Terra, por isso, a maior parte do tempo, esta parte não será visível. No entanto, pode aparecer entre dia 13 e 14. “Existe a possibilidade de observar uma cauda de poeira, quando a Terra atravessa o plano orbital do cometa”, escreve o site australiano Southern Comets.

Como muitos outros cometas, como Lovejoy e Machholz, vai brilhar com luz verde. Isto ocorre porque o coma – a nuvem de partículas em redor do núcleo – contém cianogénio e carbono diatómico, que brilham com cor verde quando ionizados pela luz solar.

Cometas movem-se por isso a sua posição vai mudar no céu nocturno. O Time and Date tem um prático mapa nocturno interactivo no seu site, que permite localizar o cometa, seja no hemisfério Norte ou Sul.

ZAP // Science Alert

Por ZAP
13 Dezembro, 2018

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710: Afinal, o misterioso Oumuamua não é um asteróide

M. Kornmesser / European Southern Observatory
Impressão de artista do primeiro asteróide interestelar: Oumuamua.

O primeiro objecto interestelar que atravessou o Sistema Solar no final de 2017 continua a surpreender os astrónomos. O asteróide, com forma de charuto e baptizado como Oumuamua, era, afinal, um cometa.

Quando os investigadores viram o objecto interestelar pela primeira vez, não conseguiram identificar uma cauda ou coma – a nuvem de gelo e poeira característica dos cometas – e, por isso, classificaram-no com um asteróide.

No entanto, o facto de não apresentar estas características não explicava de forma satisfatória o comportamento do asteróide Oumuamua – que significa “mensageiro de muito longe que chega primeiro”, em havaiano.

Os cientistas estudam agora a possibilidade de este corpo celeste ser, na verdade, um cometa que levava informações valiosas sobre sistemas planetários distantes.

– Como se não bastasse a tarefa de corrigir os textos das notícias de brasuquês para português, grande parte dos vídeos que inserem certas notícias, como este, não possuem links válidos para inserir. Salva-se a busca no Youtube (quando exista) e o vídeo correspondente ao twitter acima, é o que está a seguir.

O objecto interestelar foi descoberto no dia 19 de Outubro de 2017 por Rob Weryk, do Instituto de Astronomia da Universidade do Havai. Com o seu colega Marco Micheli, o cientista percebeu que o objecto se movia muito rapidamente – a uma velocidade suficiente para evitar ser capturado pela força gravitacional do Sol -, seguindo uma trajectória excêntrica.

A sua velocidade e trajectória indicavam que o corpo se tinha originado num sistema planetário que orbita em torno de outra estrela que não o Sol. E, segundo a análise de uma equipa de pesquisadores liderada por Micheli, parte da aceleração observada no objecto está ligada ao efeito do calor do Sol sobre a sua superfície gelada.

Os cometas são compostos por rocha e gelo e formam-se em áreas frias o suficiente para a água se manter congelada. Ou seja, no nosso Sistema Solar, os cometas estão quase tão longe do Sol quanto Júpiter. Já os asteróides, em sentido oposto, são objectos rochosos que orbitam principalmente num cinturão entre Marte e Júpiter.

O Oumuamua não é o único caso de um corpo celeste que causou dúvidas na sua classificação como asteróide ou cometa.”Há uma linha cada vez mais ténue entre os dois, já que estamos a encontrar objectos semelhantes a cometas no principal cinturão de asteróides”, disse Sara Russell, professora do Museu de História Natural de Londres.

Por que é tão importante a diferença?

Como é o primeiro visitante de um outro sistema solar que não o nosso, o cometa poderá ajudar-nos a compreender mais sobre sobre como se formam os planetas.

“Os cometas formaram-se provavelmente em regiões periféricas de outros sistemas planetários, então talvez possam escapar da gravidade da sua estrela-mãe e entrar no espaço interestelar com mais facilidade do que um asteróide”, disse Russell à BBC News.

“O Oumuamua – e outros viajantes interestelares que podem visitar o nosso Sistema Solar – podem dar-nos algumas pistas excelentes sobre a natureza e composição de outros sistemas planetários. Finalmente, estes objectos podem mostrar-nos se o nosso Sistema Solar é único, ou se é um dos muitos sistemas habitáveis na nossa nossa galáxia”.

O objecto celeste ficou visível através de telescópios terrestres durante cerca de dois meses e meio, após a sua descoberta. De acordo com Micheli, o cometa foi visto pela última vez pelo Telescópio Espacial Hubble no início de 2018, tendo mostrado ter um comprimento pelo menos duas vezes maior que a sua largura.

Esta diferença entre largura e comprimento foi apontada como a maior já observada em qualquer asteróide ou cometa visto no Sistema Solar. Os cientistas continuam a trabalhar nas informações recolhidas pelo cometa mas, não teremos a oportunidade de ver Oumuamua de novo.

Uma investigação publicada em Março apontava que o objecto rochoso provinha de um sistema binário, ou seja, ao contrário do nosso Sol, o corpo teria duas estrelas em órbita de um centro comum.

ZAP // BBC

Por ZAP
30 Junho, 2018

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683: O último adeus do Philae. Veja a derradeira foto da pequena sonda europeia

ESA /Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

O pequeno explorador pioneiro da agência espacial europeia ESA lança um derradeiro aceno, aqui visto pela nave-mãe Rosetta, antes de ela própria ter terminado a missão, despenhando-se no cometa 67P

A ESA divulgou agora esta imagem, a última do pequeno Philae no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, onde o módulo pousou em Novembro de 2014, no que foi a primeira aterragem de um engenho humano num cometa.

Nesta foto, que foi captada pela nave Rosetta antes de ela própria se ter despenhado no cometa 67P, em 30 de Setembro de 2016 , no final da missão, vê-se a ponta de um pés do Philae, como que num últimos adeus.

Numa aterragem dramática, o pequeno explorador da ESA tombou de lado – soube-se depois que o arpão que deveria tê-lo segurado ao solo no momento do impacto não funcionou. Ainda assim, e mesmo sem os controladores da missão conhecerem exactamente a localização do Philae, ele conseguiu cumprir 80% da sua missão, enviando os dados que recolheu no solo do cometa durante algumas horas, antes de entrar em hibernação por falta de energia.

Só muito mais tarde, já em 2016, apenas algumas semanas antes do fim da sua missão, a nave Rosetta conseguiu finalmente descobrir a localização do Philae, que ficou tombado num recanto escuro do rugoso cometa – como mostra imagem.

Esta é uma das últimas imagens captadas pela câmara OSIRIS da nave Rosetta, que fez uma série de fotografias da superfície do cometa 67P, mostrando pela primeira vez de perto a realidade destes estranhos objectos espaciais que viajam através do sistema solar. Com ela, e muitas outras, que podem ser vistas no vídeo em cima, a ESA concluiu o arquivo de imagens da missão.

Diário de Notícias
espaço
22 DE JUNHO DE 2018 18:17
Filomena Naves

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175: Gemínidas de asteróide Phaethon prometem espectáculo brilhante nos céus

As gemínidas, a única chuva de meteoros que surge de um asteróide e não de um cometa, atingirá o pico a meio desta semana e, como em ocasiões anteriores, promete ser um espectáculo brilhante e colorido, que será melhor visto no hemisfério norte.

As chuvas de meteoros acontecem quando a Terra passa pela órbita de um cometa. Na viagem estelar, esses objectos deixam um rasto de gás e pó atraído pela gravidade terrestre e que, ao entrar em contacto com a nossa atmosfera, se desintegram e brilham.

O caso das gemínidas é diferente: a origem está no asteróide baptizado ‘3200 Phaethon’ (Fáeton, filho de Hélios, o deus Sol na mitologia grega), ou seja, um cometa que perdeu os elementos voláteis.

Phaethon, cujo diâmetro tem 5,10 quilómetros, foi descoberto a 11 de Outubro de 1983 e, desde então, este minúsculo corpo celeste “faz a cabeça dos astrónomos girar”, segundo o Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias (IAC) na Espanha.

Em 2010, uma equipa dirigida por Dave Jewitt (UCLA), descobriu que este asteróide estava a ter um aumento de intensidade no brilho.

Era algo novo: um híbrido entre asteróide e cometa, ou um “cometa rochoso” que se aproxima do Sol a cada 1,4 anos, de maneira que o astro queima os resíduos que cobrem a superfície formando uma “cauda de cascalho”, a que dá origem à chuva de meteoros.

Além disso, Phaethon é o asteróide que mais se aproxima do Sol de todos os conhecidos, lembrou a fundação espanhola AstroHita numa nota.

Este estranho objecto celeste leva 3,3 anos para completar a órbita e o seu periélio (o momento em que passa mais próximo do Sol) acontece a cerca de 15 diâmetros solares (muito menos do que o planeta Mercúrio, o mais próximo do Sol), por isso as temperaturas chegam a superar os 700 graus centígrados.

As gemínidas podem ser observadas a olho nu, sem a necessidade de qualquer instrumento, mas é recomendável apagar as luzes e dar aos olhos o tempo necessário para que se adaptem à escuridão, conforme orientação da NASA.

Esta chuva de meteoros parece surgir da constelação de Gémeos, da qual vem o nome, e é um dos espectáculos mais interessantes e intrigantes de todo o ano, tanto para os astrónomos como para os observadores amadores.

A chuva de meteoros começou a 4 de Dezembro e dura até 17 de Dezembro, mas o pico acontece no dia 14, quinta-feira, por volta das 6 horas, de acordo com o Observatório Astronómico Nacional (OAN) de Espanha.

Nesta noite, poderão ser vistos cerca de 120 meteoros por hora e, no horário indicado, a observação será bastante favorável, já que a luz da Lua quase não afectará o fenómeno, pois estará na estação Minguante, quase Nova.

Para desfrutar plenamente deste evento astronómico, o IAC recomenda procurar um céu limpo e isento de poluição luminosa, manter o olhar fixo num ponto do céu e ter um pouco de paciência para “detectar” alguma gemínida.

Como em ocasiões anteriores, graças ao projecto STAR4ALL da União Europeia, os mais apaixonados pelo assunto poderão acompanhar a chuva de meteoritos pelo site sky-live.tv.

A transmissão será em directo, a partir do Observatório de Teide, em Tenerife, Espanha, que mostra a entrada dos pequenos fragmentos rochosos na atmosfera terrestre a partir das 23h de quarta-feira.

O projecto STAR4ALL envolve oito instituições de seis países europeus e tem o objectivo de consciencializar a população sobre a existência de poluição luminosa em muitos dos lugares em que vivemos e a importância de tomar medidas para reduzi-la.

ZAP // EFE

Por ZAP –
14 Dezembro, 2017

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115: Observação da primeira passagem de um cometa pelo Sistema Solar revela segredos inesperados

Rolando Ligustri / phys.org
O cometa C/2012 K1 PanSTARRS fotografado em Setembro de 2014

Um cometa que viaja em direcção à parte interna do nosso sistema solar pode responder a algumas perguntas sobre os primeiros anos da nossa vizinhança planetária.

Os cometas originários da Nuvem de Oort, uma zona de objectos congelados que envolve o sistema solar, como o Cometa C / 2012 K1, não são afectados pelo aquecimento térmico e o processamento de radiação do Sol. A natureza intocada desses cometas pode preservar materiais na sua superfície, tornando-os alvos ideais para a observação de composição de partículas de gás e poeira.

De tempos em tempos, um dos cometas dessa zona faz a sua primeira viagem até ao interior do Sistema Solar, dando aos cientistas a oportunidade de estudar essa classe especial de cometas.

A bordo do telescópio voador da NASA, o Observatório Estratosférico para a Astronomia Infravermelha, ou SOFIA, uma equipa liderada por Charles Woodward observa o cometa C / 2012 K1 (também chamado de Pan-STARRS, em homenagem ao observatório que o descobriu, em 2012), e procura novos conhecimentos sobre a evolução do sistema solar inicial.

Os resultados da pesquisa foram publicados no Astrophysical Journal.

O cometa C / 2012 K1 é uma cápsula do tempo da composição do sistema solar inicial. Todas as oportunidades de estudar esses corpos contribuem para a compreensão das características gerais dos cometas e da formação de pequenos corpos no nosso sistema solar”.

A equipa usou câmaras de comprimento de onda curta e longa para estudar a emissão de luz da cauda do cometa: gás e poeira que se formam em torno do núcleo quando este é aquecido pelo Sol. Depois utilizou as observações para deduzir o tamanho e composição dos grãos de poeira e identificar e categorizar suas propriedades térmicas.

Surpreendentemente, essas observações revelaram características fracas de emissão de silicatos do cometa, ao invés dos recursos de silicato fortes anteriormente encontrados em algumas observações anteriores de cometas da Nuvem de Oort, incluindo as do cometa Hale-Bopp e estudos realizados com o Spitzer Space Telescope.

Ao analisar essas emissões de silicato e compará-las a modelos térmicos, os cientistas determinaram que os grãos de poeira da cauda são grandes e compreendem predominantemente carbono em vez de silicato cristalino. Esta composição desafia os modelos teóricos existentes de como os cometas da Nuvem de Oort se formam.

“Os cometas são feitos de materiais que não foram transformados em planetas, por isso estudar a poeira pode ajudar-nos a entender o conteúdo, a origem e a evolução do sistema solar inicial, incluindo o processo de formação de planetas rochosos”, explica Woodward.

Enquanto missões como a Rosetta, da Agência Espacial Europeia, ou a Stardust, da NASA, forneceram amostras directas de materiais de cometas, observações remotas, como as conduzidas a bordo do SOFIA, proporcionam aos cientistas a oportunidade de entender semelhanças e diferenças entre diferentes tipos de cometas.

“A força dos recursos de silicato do cometa C / 2012 observados no meio do infravermelho com o SOFIA prepararam o cenário para o que propusemos para as observações usando o próximo telescópio espacial James Webb – para estudar cometas ainda mais distantes”, diz Woodward. “Haverá uma sinergia agradável entre essas duas missões, na selecção de alvos e no acompanhamento direccionado”, conclui.

 
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93: Cientistas detectam cometas fora do nosso sistema solar

(dr) Danielle Futselaar
Impressão de artista de um exocometa no sistema KIC 3542116.

Cientistas do MIT (Massachusetts Institute of Technology) e outras instituições, em estreita colaboração com astrónomos amadores, avistaram as caudas poeirentas de seis exocometas – cometas para lá do nosso Sistema Solar – em órbita de uma ténue estrela a 800 anos-luz da Terra.

Estas bolas cósmicas de gelo e poeira, que eram do tamanho do Cometa Halley e viajavam a cerca de 160 mil quilómetros por hora antes de se vaporizarem, são alguns dos objectos mais pequenos já encontrados fora do nosso Sistema Solar.

A descoberta marca a primeira vez que um objecto tão pequeno quanto um cometa foi detectado usando fotometria de trânsito, uma técnica na qual os astrónomos observam a luz de uma estrela à procura de quedas de intensidade.

Estas diminuições assinalam trânsitos potenciais, como a passagem de planetas ou outros objectos à frente de uma estrela que fazem com que, momentaneamente, seja bloqueada uma pequena fracção da sua luz.

Nesta nova detecção, os investigadores foram capazes de discernir a cauda do cometa, ou cauda de gás e poeira, que bloqueou cerca de 0,1% da luz enquanto este transitava a sua estrela hospedeira.

“É incrível que algo muito mais pequeno que a Terra possa ser detectado apenas pelo facto de estar a emitir muitos destroços,” comenta Saul Rappaport, professor emérito de física no Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. “É bastante impressionante poder ver algo tão pequeno e tão distante.”

Rappaport e a sua equipa publicaram os seus resultados a semana passada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Os co-autores são Andrew Vanderburg do Centro Harvard-Smithosnian para Astrofísica, além de vários astrónomos amadores, entre eles Thomas Jacobs de Bellevue, Washington, e investigadores da Universidade do Texas em Austin, do Centro de Pesquisa Ames da NASA e da Universidade de Northeastern.

A detecção foi feita usando dados do Telescópio Espacial Kepler da NASA, que durante quatro anos, monitorizou cerca de 200000 estrelas à procura de diminuições na luz estelar provocadas pelo trânsito de exoplanetas. Até à data, a missão identificou e confirmou mais de 2400 exoplanetas.

Os exoplanetas mais pequenos detectados até agora medem cerca de um-terço do tamanho da Terra, já os cometas têm apenas o tamanho de uma pequena cidade, tornando-os incrivelmente difíceis de avistar.

No entanto, no dia 18 de Março, Thomas Jacobs de Bellevue, um astrónomo amador, conseguiu discernir curiosos padrões de luz entre o ruído. Jacobs analisou os quatro anos inteiros dos dados do Kepler com o objectivo de procurar algo fora do comum que os algoritmos do computador pudessem não ter notado.

“A procura de objectos de interesse nos dados do Kepler requer paciência, persistência e perseverança,” diz Jacobs. “Para mim, é uma forma de caça ao tesouro, sabendo que há um evento interessante à espera de ser descoberto. É tudo sobre exploração e estar à caça, onde poucos viajaram antes.”

Na sua pesquisa, Jacobs avistou três trânsitos únicos em redor de KIC 3542116, uma estrela fraca localizada a 800 anos-luz da Terra. Ele marcou os eventos e alertou Rappaport e Vanderburg, com quem colaborou no passado para interpretar as suas descobertas.

“Nós deliberámos durante um mês, porque não sabíamos o que era” lembra Rappaport. “Foi então que chegamos à conclusão que, analisando os trânsitos planetários, o único tipo de objecto que se adapta e tem uma massa suficientemente pequena para ser destruído, é um cometa“, salienta Saul Rappaport.

Os investigadores calcularam que cada cometa bloqueou cerca de um-décimo de 1% da luz estelar. Para fazer isto vários meses antes de desaparecer, o cometa provavelmente desintegrou-se completamente, criando um rasto de poeira espesso o suficiente para bloquear essa quantidade de luz estelar.

“Esta foi uma parte importante da formação do nosso Sistema Solar que poderá ter trazido água à Terra. O estudo dos exocometas e a descoberta da razão porque podem ser encontrados em redor deste tipo de estrelas pode dar informações sobre como os bombardeamentos ocorrem nos outros sistemas solares”, explica Andrew Vanderburg, coautor do estudo.

Os investigadores dizem que, no futuro, a missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) vai continuar o tipo de pesquisa feita pelo Kepler. Além de contribuir para os campos da astrofísica e da astronomia, a nova detecção mostra a perseverança e discernimento dos cientistas-cidadãos.

“Eu podia dizer 10 tipos de coisas que eles descobriram nos dados do Kepler que os algoritmos não conseguiram encontrar, devido à capacidade de reconhecimento de padrões no olho humano,” comenta Rappaport. “Eu acho justo dizer que nunca teriam sido encontrados por qualquer algoritmo.”

ZAP // CCVAlg

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86: Missão a cometa revela “elo perdido” na compreensão da formação planetária

ESA / Rosetta / NAVCAM
Mosaico de quatro imagens do Cometa 67P/C-G, usando imagens capturadas no dia 19 de Setembro

O elo perdido na nossa compreensão da formação planetária foi revelado pela primeira nave a orbitar e a pousar num cometa, dizem cientistas alemães.

O estudo publicado numa edição recente da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society de uma equipa de investigação liderada por Jürgen Blum (Technische Universität Braunschweig, Alemanha) analisa dados da histórica missão Rosetta para descobrir como o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (ou “Chury”), surgiu há mais de 4,5 mil milhões de anos.

Compreender a evolução do Sistema Solar e dos planetas era um dos principais objetivos da missão Rosetta ao cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Para Jürgen Blum e para sua equipa internacional, valeu a pena, porque os resultados dos vários instrumentos da Rosetta e do “lander” Philae revelaram que apenas um dos muitos modelos propostos pode explicar as suas observações. O Cometa 67P consiste de vários “seixos de poeira” que variam entre vários milímetros e vários centímetros de tamanho.

O professor Blum explica as implicações das observações da equipa: “os nossos resultados mostram que apenas um modelo para a formação de corpos sólidos maiores no Sistema Solar jovem pode ser considerado para o Chury. Segundo este modelo de formação, os seixos de poeira são concentrados com tanta força por uma instabilidade na nebulosa solar que a sua força gravitacional conjunta leva, em última análise, a um colapso”.

Este processo forma o elo perdido entre a formação bem-estabelecida de “seixos de poeira” (blocos de construção planetária formados na nebulosa solar através da colisão de partículas de poeira e gelo) e a acreção gravitacional de planetesimais em planetas, que os cientistas ponderaram durante anos.

“Embora tudo isto pareça muito dramático, na realidade é um processo gentil no qual os aglomerados de poeira não são destruídos, mas combinados num corpo maior com uma atração gravitacional ainda mais elevada – a acumulação dos aglomerados de poeira, num corpo coerente, é virtualmente o nascimento do cometa“, explica Blum.

Devido à massa relativamente pequena do cometa 67P, os seixos sobreviveram intactos até hoje, permitindo que os cientistas confirmassem a hipótese pela primeira vez.

De facto, o modelo de formação do colapso de seixos pode explicar muitas propriedades observadas do cometa 67P, por exemplo, a alta porosidade e a quantidade de gás que escapa do interior. “Agora, todas as fases do modelo de formação planetária foram estabelecidas”, conclui Blum.

ZAP // CCVAlg

Por CCVAlg
28 Outubro, 2017

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52: Hubble observa o cometa activo mais distante a dirigir-se para o Sol

O Telescópio Espacial Hubble da NASA fotografou o cometa activo, dirigindo-se na direcção do Sol, mais distante alguma vez visto, a uma enorme distância de 2,41 mil milhões de quilómetros da estrela (para lá da órbita de Saturno).

Ligeiramente aquecido pelo longínquo Sol, já começou a desenvolver uma nuvem de poeira difusa com quase 129 mil quilómetros de comprimento, a que chamamos coma ou cabeleira, envolvendo um núcleo sólido e minúsculo de gás e poeira congelados. Estas observações representam os sinais mais precoces de actividade, alguma vez vistos, num cometa que entra na zona planetária do Sistema Solar pela primeira vez.

O cometa, chamado C/2017 K2 (PANSTARRS) ou “K2”, tem vindo a viajar durante milhões de anos desde a sua casa nos confins distantes e frios do Sistema Solar, onde a temperatura ronda os -262º C.

A órbita do cometa indica que é oriundo da Nuvem de Oort, uma região esférica com quase um ano-luz em diâmetro e que se pensa conter centenas de milhares de milhões de cometas. Os cometas são remanescentes gelados da formação do Sistema Solar há 4,6 mil milhões de anos e, portanto, têm uma composição gelada pristina.

“K2 está tão longe do Sol e é tão frio, que sabemos com certeza que a actividade – todas aquelas coisas difusas que o fazem parecer-se com um cometa – não é produzida, como nos outros cometas, pela evaporação de água gelada,” comenta David Jewitt, investigador principal da Universidade da Califórnia em Los Angeles, EUA.

“Em vez disso, pensamos que a actividade se deve à sublimação – passagem do estado sólido directamente para o estado gasoso – de super-voláteis à medida que o K2 faz a sua primeira entrada na zona planetária do Sistema Solar. É por isso que é especial. Este cometa está tão distante e é tão incrivelmente frio que a água gelada é como se fosse rocha”.

Com base nas observações do Hubble da cabeleira de K2, Jewitt sugere que a luz solar está a aquecer os gases voláteis congelados – como oxigénio, azoto, dióxido de carbono e monóxido de carbono – que cobrem a superfície gelada do cometa.

Estes gelos voláteis saem do cometa e libertam poeira, formando a cabeleira. Estudos anteriores da composição de cometas, perto do Sol, revelaram a mesma mistura de gelos voláteis.

“Eu penso que estes voláteis estão espalhados pelo cometa K2 e, no início, há milhares de milhões de anos, provavelmente em cada cometa da Nuvem de Oort,” acrescenta Jewitt.

“Mas estes voláteis à superfície são os que absorvem calor do Sol, então, em certo sentido, o cometa está a expelir a sua pele externa. A maioria dos cometas são descobertos muito mais perto do Sol, perto da órbita de Júpiter, de modo que quando os encontramos, estes voláteis superficiais já foram sublimados. Por isso, acho que o K2 é o cometa mais primitivo que já vimos.”

O K2 foi descoberto em maio de 2017 pelo Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) no Hawai, um projeto de pesquisa do Programa de Observações Próximas da Terra da NASA. Jewitt usou o instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble no final de Junho para obter um olhar mais detalhado sobre o visitante gelado.

O “olho” afiado do Hubble revelou a extensão da cabeleira e também ajudou Jewitt a estimar o tamanho do núcleo – menos de 19 km de comprimento – embora a ténue cabeleira tenha um tamanho equivalente a 10 diâmetros terrestres.

Esta vasta cabeleira deve ter-se formado quando o cometa ainda estava mais longe do Sol. Através de imagens de arquivo, a equipa de Jewitt encontrou imagens do K2 e da sua cabeleira ténue obtidas em 2013 pelo CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) no Hawai. Mas o objecto era tão fraco que ninguém notou.

“Nós pensamos que o cometa está activo, continuamente, há pelo menos quatro anos,” afirma Jewitt. “Nos dados do CFHT, K2 tinha uma cabeleira já a 3,2 mil milhões de quilómetros do Sol, quando se encontrava entre as órbitas de Úrano e Neptuno. Já estava activo e eu penso que assim tem permanecido continuamente. À medida que se aproxima do Sol, está a ficar cada vez mais quente e a actividade cresce“.

Mas, curiosamente, as imagens do Hubble não mostram a existência de uma cauda no K2, também característica dos cometas. A sua ausência indica que as partículas libertadas do cometa são demasiado grandes para a pressão de radiação do Sol as “varrer” e formar uma cauda.

NASA, ESA e D. Jewitt (UCLA)
imagem do Telescópio Espacial Hubble mostra uma nuvem difusa de poeira, a que chamamos coma ou cabeleira, em redor do cometa C/2017 K2 PANSTARRS (K2)

Os astrónomos terão muito tempo para realizar estudos detalhados do cometa K2. Durante os próximos cinco anos, continuará a sua viagem até ao Sistema Solar interior antes de atingir a sua maior aproximação ao Sol em 2022, logo além da órbita de Marte.

“Vamos monitorizar, pela primeira vez, o desenvolvimento de actividade de um cometa que viaja desde a Nuvem de Oort ao longo de uma extraordinária gama de distâncias. Com o aproximar do Sol, deverá tornar-se cada vez mais activo e, presumivelmente, formará uma cauda”, comenta Jewitt.

Jewitt disse que o Telescópio Espacial James Webb da NASA, um observatório infravermelho com lançamento previsto para 2019, pode medir o calor do núcleo, o que daria aos astrónomos uma estimativa mais precisa do seu tamanho.

Os resultados da equipa foram publicados na edição de 28 de Setembro da revista The Astrophysical Journal Letters.

// Centro Ciência Viva do Algarve

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