2206: Espectacular Cratera descoberta em Marte, o que a terá provocado?

À medida que as sondas e os rovers aumentam a área vasculhada de Marte, novas descobertas vão aparecendo. Desta vez apareceu uma cratera espectacular detectada numa impressionante nova imagem tirada pelo Mars Reconnaissance Orbiter da NASA.

Marte ainda é um planeta desconhecido, dado que pouca coisa ainda se sabe dele. Muitas outras surpresas estarão por descobrir.

Sonda Mars Reconnaissance Orbiter vasculha solo marciano

Mars Reconnaissance Orbiter é uma sonda norte-americana que tem a finalidade de procurar evidências de existência de água, no passado remoto de Marte. A sonda foi lançada em 10 de Agosto de 2005, estando já há mais de 13 anos a explorar o terreno marciano.

Assim, recorrendo à sua câmara científica de imagens de alta resolução (HiRISE), a nave fotografou a nova realidade no dia 17 de Abril de 2019. Segundo um comunicado da equipa HiRise, a sonda situava-se a uma altitude de 255 quilómetros. A cratera está localizada na região de Valles Marineris, perto do equador, e formou-se nalgum momento entre Setembro de 2016 e Fevereiro de 2019.

Dado que é impossível monitorizar toda a superfície de Marte, não há dados concretos de quando se formou esta cratera.

Foto a preto e branco da nova cratera.
Imagem: NASA / JPL / Universidade do Arizona

Câmara HiRise que procura água em Marte encontrou arte?

A equipa responsável pela HiRise descreveu a nova foto como uma “obra de arte”. Além disso, dizem também que “o material mais escuro exposto sob a poeira avermelhada” é o que faz com que esta cratera em particular se destaque. Por outro lado, as áreas azuladas na imagem de cores falsas, na primeira imagem) mostram áreas em que o material da superfície vermelha foi mais afectado pelo impacto.

Os responsáveis pela HiRISE e a cientista da Universidade do Arizona, Veronica Bray, disseram à Space.com que a cratera tem cerca de 15 a 16 metros  de largura. A mancha escura criada pelo impacto tem cerca de 500 metros de largura. Assim, Bray estimou o tamanho do meteorito em 1,5 metros de largura.

Vídeo incorporado

Peter Grindrod@Peter_Grindrod

KABOOM! Before and after images of a meteorite forming a brand new impact crater on Mars. Sometime between 18 Feb 2017 and 20 March 2019.

Este pedaço de rocha espacial provavelmente não teria sobrevivido à travessia através da atmosfera mais espessa da Terra, referiu, contudo, a rocha era provavelmente sólida, já que não há evidências de que se tenha fragmentado em pedaços menores durante a entrada atmosférica. O impacto pode ter exposto rochas basálticas sob a superfície de Marte, mas não está claro se o impacto causou o gelo subterrâneo. Referiu a cientista.

Descobrir novas crateras de impacto em Marte não é novidade para a sonda Mars Reconnaissance Orbiter. Outros exemplos notáveis ​​incluem uma cratera descoberta dentro da muito maior Cratera Corinto em 2018, e uma cratera de 30 metros de largura localizada em 2014.

Logótipo da Starfleet de Star Trek?

Na semana passada a nave identificou uma estranha característica da superfície marciana. Na verdade, o desenho no solo faz lembrar o logótipo da Starfleet de Star Trek. Será que a Star Trek, num outro tempo, passou por lá?

2205: NASA descobre indícios de vida em Vénus

Segundo Brian Cox, físico e professor da Universidade de Manchester e apresentador de um programa da BBC sobre ciência, Vénus poderia muito bem ter abrigado alguma forma de vida no seu passado distante. Estas alegações partem depois de a NASA ter descoberto que o planeta é semelhante à Terra.

Embora Vénus tenha hoje condições difíceis à existência de vida, durante a sua existência nem sempre foi assim. Desta forma, poderá ter tido vida. Mas que tipo de vida?

As condições que oferece hoje Vénus

Vénus é o segundo planeta do Sistema Solar em ordem de distância do Sol, orbitando-o a cada 224,7 dias. Recebeu o seu nome em homenagem à deusa romana do amor e da beleza Vénus, equivalente à Afrodite. Assim, depois da Lua, este é o objecto mais brilhante do céu nocturno. Atingindo uma magnitude aparente de -4,6, o suficiente para produzir sombras.

A distância média da Terra a Vénus é de 0,28 AU, sendo assim a menor distância entre quaisquer dois planetas.

Por várias vezes este planeta foi apontado como o “planeta irmão” da Terra. Além do tamanho, da massa, Vénus tem também uma composição semelhantes ao do nosso planeta. Contudo, a sua pressão atmosférica é 92 vezes maior do que a da Terra. Por outras palavras, aproximadamente a pressão encontrada a 900 metros baixo da superfície do oceano.

Além disso, este é o planeta mais quente do Sistema Solar. Assim apresenta uma temperatura média de 500 °C, embora Mercúrio esteja mais próximo do Sol.

Vénus poderá albergar vida?

O físico apresentador do programa da BBC “The Planets”, afirma que:

As temperaturas da superfície em Vénus são mais quentes do que as de Mercúrio. No entanto, em alguns milhões de anos após formação, a superfície do planeta arrefeceu e o planeta encontrava-se a uma distância certa do Sol jovem para que Vénus experimentasse uma vista familiar como temos na Terra.

Segundo as suas investigações “os céus abriram-se e grandes correntes inundaram a superfície. Rios de água correram e Vénus passou a ser um mundo oceânico”. A par destes acontecimento, acrescentou o investigador, “a atmosfera do planeta permitiu que ele fosse sustentado pelos oceanos como um cobertor, mantendo a temperatura da superfície graças ao efeito estufa”.

O Sol envelheceu e tirou vitalidade a Vénus

De forma que já se conhece, à medida que o Sol envelhece, a estrela queima muito mais e torna-se mais quente. Esse impacto está a mudar não só a Terra como todos os astros ao seu redor. Assim, este comportamento, como refere o físico, significa que no passado, quando o Sol era mais jovem, deveria ter sido mais frio e isso teve um grande impacto nos planetas. Dessa forma, Vénus era mais fresco e mais húmido, propriedades certas para sustentar a vida.

Na época em que a vida estava prestes a começar na Terra, há três e meio a quatro mil milhões de anos, o Sol estava mais fraco e isso significa que Vénus estava mais fresco. Na verdade, as temperaturas em Vénus naquela época teriam sido como um agradável dia de primavera aqui na Terra.


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Imagem: NASA
Fonte: Express

2204: Nuvens brilhantes invadiram o céu de Espanha. Foi um “espectáculo quase inédito”

Mika-Pekka Markkanen / Wikimedia

Este fim de semana, as nuvens noctilucentes (que em latim significa “brilho nocturno”) ou nuvens mesosféricas polares foram vistas em Espanha.

Surgem antes do amanhecer ou depois do pôr do sol, a sua cor varia normalmente entre o prateado e o azul eléctrico e são um fenómeno comum durante o verão nas áreas mais altas do hemisfério norte. Contudo, desta vez, invadiram os céus do nosso país vizinho.

O fenómeno foi captado em várias regiões como Pamplona, Saragoça, La Rioja, Sória, Santander, Pirenéus, mas também mais a sul, em Madrid. Não é a primeira vez que estas nuvens luminosas são vistas na Península Ibérica mas nunca tinham sido avistadas em tantos lugares diferentes, de acordo com Ruben del Campo, um especialista em nuvens e porta-voz da Agência Estatal de Meteorologia de Espanha.

As nuvens noctilucentes são as mais altas da atmosfera terrestre, uma vez que se situam em altitudes entre os 75 e os 90 quilómetros. No entanto, o seu mecanismo de formação ainda não está totalmente explicado. Os investigadores acreditam que as nuvens noctilucentes são constituídas por cristais de gelo extremamente pequenos, podendo formar-se a partir das poeiras cósmicas, como por exemplo restos de meteoritos que se desintegram ao entrar na atmosfera.

O fenómeno, segundo o Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA), muitas vezes confundido com outro tipo de nuvens chamado cirros ténues. No entanto, estas nuvens estão mais altas na mesosfera, quando grande parte das nuvens se forma na troposfera, a camada atmosférica mais próxima do solo.

“Quando a parte mais baixa da atmosfera já escureceu, as mais altas continuam iluminadas por um sol já oculto no horizonte”, aponta o Ruben Del Campo, que chamou ao fenómeno um “espectáculo quase inédito”.

AEMET @AEMET_Esp

#NubesNoctilucentes: un espectáculo casi inédito en España…que quizás vaya a más como consecuencia de las actividades humanas. http://aemetblog.es/2019/06/17/nubes-noctilucentes-un-espectaculo-casi-inedito-en-espana/ 

Apesar de ainda não haver uma resposta clara sobre o motivo para estas nuvens terem sido vistas em Espanha, o investigador espanhol explica que “o mais provável é que tenham estado mais brilhantes que o habitual”.

O fenómeno foi descrito pela primeira vez em 1885, dois anos depois da erupção do vulcão Krakatoa, na Indonésia, que lançou para a atmosfera toneladas de vapor de água, o que pode ter contribuído para aumentar o brilho destas nuvens e permitir uma melhor observação.

Ao El País, Josep María Trigo Rodríguez, astrónomo e astrofísico de Ciências do Espaço do Conselho Superior de Investigação Científica de Espanha, indicou que “às vezes com um único evento meteórico suficientemente grande, como por exemplo um bólido [meteoritos brilhantes e inflamados], poderia justificar-se algo assim, mas não parece tão luminoso”.

ZAP //

Por ZAP
19 Junho, 2019

2203: A Via Láctea pode já ter colidido com outra galáxia

Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger / NASA, ESA

Astrónomos predizem que a Via Láctea está em rota de colisão com a Andrómeda e teremos apenas uns milhares de milhões de anos para nos prepararmos para esse impacto.

Por outro lado, a nossa galáxia pode já ter colidido com outras galáxias. Uma nova análise sugere que a Via Láctea pode ter colidido com uma galáxia fantasma recentemente descoberta chamada Antlia 2.

Os cientistas descobriram a Antlia 2 nos finais de 2018 na órbita da Via Láctea. É um objecto incomum devido à sua densidade extremamente baixa. Apesar de ser do tamanho da Grande Nuvem de Magalhães, é cerca de 10 mil vezes mais difusa.

De acordo com a equipa do Instituto de Tecnologia de Rochester, o estado actual de Antlia 2 e as ondulações desconcertantes no disco de gás hidrogénio da Via Láctea – descoberto há cerca de dez anos – poderiam ser explicadas por uma colisão entre as duas galáxias.

Usando os dados recolhidos pelo satélite Gaia da Agência Espacial Europeia, Sukanya Chakrabarti e a sua equipa calcularam a trajectória passada de Antlia 2. Com base nos modelos gerados pela equipa, Antlia 2 pode ter colidido com a Via Láctea há várias centenas de milhões de anos. Estas conclusões foram submetidas na revista The Astrophysical Journal Letters e estão disponíveis no arXiv.

Muitas vezes, pensa-se em galáxias como objectos densos e unificados com estrelas por todo o lado. No entanto, as galáxias são principalmente espaços vazios. Quando “colidem”, é improvável que duas estrelas colidam. Em vez disso, a interacção gravitacional pode lançar as estrelas para o espaço profundo ou fazê-las migrar de uma galáxia para outra. Nuvens de poeira e gás também se podem fundir, causando um aumento na formação de estrelas.

Por isso, apesar dessa colisão, a Via Láctea ainda é basicamente a mesma. No entanto, a galáxia menor foi destruída pela gravidade do seu vizinho maior. Isso explica o estado muito difuso actual.

A equipa também usou os seus modelos para descartar outro alegado candidato para a causa das ondulações da Via Láctea: a galáxia anã de Sagitário. O modelo não projecta colisões prováveis entre aquela galáxia e a Via Láctea no passado.

Os cientistas esperam que o estudo do Antlia 2 e a sua órbita revelem algumas pistas sobre a natureza da matéria escura, um mistério que os cientistas ainda estão longe de desvendar. “Não entendemos qual é a natureza da partícula de matéria escura”, disse Sukanya Chakrabarti em comunicado. “Mas se acredita que sabe a quantidade de matéria escura, o que fica indeterminado é a variação da densidade com o raio”.

“Se Antlia 2 é a galáxia anã que previmos, sabe-se qual teria sido a sua órbita”, continuou. “Sabe-se que tinha que se aproximar do disco galáctico. Isto estabelece restrições rigorosas, não apenas sobre a massa, mas também sobre o perfil de densidade. Isto significa que, em última análise, poderíamos usar o Antlia 2 como um laboratório exclusivo para aprender sobre a natureza da matéria escura.”3

Agora, os astrónomos preveem uma colisão com a Andrómeda daqui a 4,5 mil milhões de anos. Os autores prevêem que não será uma colisão frontal, mas um “golpe lateral”, que não será demasiado devastador. Como a distância entre as estrelas e as galáxias ainda é astronomicamente grande, o nosso Sistema Solar tem bastante probabilidade de sair intacto do evento.

MC, ZAP //

Por MC
19 Junho, 2019

2202: Cientistas descobrem uma família de partículas imortais

CIÊNCIA

K. Verresen / TUM
As interações quânticas fortes impedem que estas estranhas partículas decaiam

Desafiando as leis que regem o universo da Física, uma equipa de cientistas acaba de descobrir uma família de partículas (quasipartículas) que, em sistemas quânticos, é capaz de se desintegrar e voltar a renascer numa série de ciclos sem fim – na prática, tratam-se de partículas imortais. 

De acordo com as leis da Física, em particular a segunda lei da termodinâmica, toda actividade ou processo aumenta a entropia de um sistema, isto é, a desordem molecular. O envelhecimento e o facto de um copo de vidro não voltar ao normal depois de partido são alguns dos exemplos deste fenómeno.

Agora, uma equipa de cientistas da Universidade Técnica de Munique (TUM), na Alemanha, descobriu uma excepção à norma universal: as regras tidas como impossível no mundo tal como o conhecemos, são possíveis na esfera microscópica.

“Até agora acreditava-se que as quasipartículas em sistemas quânticos interactivos decaíam depois de um determinado tempo, mas agora sabemos que este não é o caso: as interacções fortes pode inclusivamente para deter por completo a descomposição”, explicou Frank Pollmann, autor do estudo e professor na TUM, citado em comunicado.

De acordo com a nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica Nature Physics, estas estranhas partículas podem decair e voltar a organizar-se, tornando-se virtualmente imortais.

Descritas pela primeira vez pelo Nobel da Física Lev Davidovich Landau, as quasipartículas representam um estado de “excitação colectiva” de várias partículas que ocorre no interior de corpos sólidos. Devido à interacção magnética ou eléctrica, o conjunto de partículas passa a comportar-se como se se tratasse de uma só. Os fotões são exemplos de quasipartículas.

“Até então não sabíamos detalhadamente quais os processos que influenciavam o destino destas quasipartículas nos sistemas interactivos, mas agora temos métodos numéricos com os quais podemos calcular interacções complexas e computadores com um desempenho alto o suficiente para resolver estas equações, sustentou Pollmann.

Recorrendo a estas tecnologias, a equipa realizou uma série de simulações complexas para perceber o comportamentos destas partículas. “É verdade que [as quasipartículas] se desintegram, mas novas entidades de partículas idênticas emergem dos seus escombros”, afirmou Ruben Verresen, autor principal do estudo, explicando o mecanismo pelo qual estas partículas voltam à “vida”.

“Se o decaimento ocorre muito rapidamente, após um certo período de tempo dá-se uma reacção inversa e os detritos convergem novamente. Este processo pode ser repetido indefinidamente, como uma oscilação sustentada no tempo entre a decadência e o renascimento”, argumentou o especialista.

Do ponto de vista da Física, pode ler-se na mesma nota da universidade, a oscilação em causa é uma onda que é depois transformada em matéria que, de acordo com a dualidade onda-partícula prevista na mecânica quântica, é possível. Por isso, concluem os cientistas, as imortais quasipartículas não transgridem a segunda lei da termodinâmica: a sua entropia permanece constante, a decadência foi interrompida.

“O nosso trabalho é pura investigação básica“, acrescentou Pollmann, dando conta que no futuro “é perfeitamente possível” que algum destes resultados possam ser aplicados, por exemplo, na construção de memórias de dados de longo prazo para futuros computadores quânticos.

SA, ZAP //

Por SA
19 Junho, 2019

2201: Teegarden B e C. Descobertos mais dois planetas que podem albergar vida

CIÊNCIA

NASA/JPL-Caltech

Cientistas de vários países identificaram mais dois planetas que consideram poder albergar vida, com climas temperados, semelhantes à Terra e que podem conter água líquida à superfície.

A equipa da universidade alemã de Göttingen utilizou vários telescópios e um espectrógrafo para estudar a estrela de Teegarden, uma anã vermelha fria a 12,5 anos luz do Sistema Solar.

“Teegarden só tem 8% da massa do Sol. É muito mais pequena e menos brilhante. Apesar de estar tão perto da Terra, só foi descoberta em 2003”, disse à agência EFE o director do Instituto de Estudos Espaciais da Catalunha e co-autor do estudo, Ignaci Ribas.

É uma estrela que arde a 2.600 graus, menos de metade dos 5.500 graus do Sol, e tem dez vezes menos massa e a emissão de energia é 1.500 vezes mais fraca.

Os planetas em causa não são directamente observáveis e foram descobertos porque quando orbitam uma estrela, a atracção gravitacional faz com que esta também se aproxime e afaste, podendo deduzir-se que existe um planeta.

Os dois foram designados como Teegarden B e C. O primeiro tem uma massa semelhante à da Terra e uma órbita de 4,9 dias, enquanto o segundo demora 11,4 dias a completar uma órbita que no caso da Terra corresponderia a um ano.

“Teegarden B recebe cerca de 10% mais luz que a que a Terra recebe do Sol, por isso pensamos que talvez seja demasiado quente e não tenha água, mas é especulação, porque há aspectos dos sistemas climáticos que desconhecemos e poderiam permitir a existência de água líquida”, acrescentou Ignazi Ribas.

O planeta C tem uma temperatura à superfície entre zero e cinco graus, por isso poderia ter água.

Os investigadores admitem que possam existir mais planetas no mesmo sistema e aguardam poder contar com os telescópios gigantes previstos para a próxima década, que poderão permitir recolher imagens directas dos planetas e estrelas.

ZAP // Lusa

Por Lusa
18 Junho, 2019

2200: Misteriosas ilhas artificiais na Escócia são mais antigas que Stonehenge

CIÊNCIA

(dr) Fraser Sturt)

Arqueólogos da Universidade de Southampton, que trabalharam com colegas da Universidade de Reading e com o arqueólogo local Chris Murray, descobriram que alguns “crannogs” escoceses datam do período neolítico – muito mais antigos do que se supunha.

Pensava-se que estas ilhas artificiais, construídas em lagos e enseadas no mar, tinham sido construídas, usadas e reutilizadas durante mais de 2.500 anos entre a Idade do Ferro e o período pós-medieval.

No entanto, agora, os investigadores dataram com radio-carbono quatro crannogs nas Hébridas Exteriores de 3640 a 3360 a.C, mudando a linha do tempo em milhares de anos, de acordo com o estudo publicado na revista Antiquity. Segundo o Phys, a construção do Stonehenge começou nos anos 3.000 a.C.

​Supõe-se que quase todas as ilhotas tenham servido como habitação. Em 2012, foram descobertos potes extraordinariamente bem preservados do início ou meio do Neolítico num leito do lago pelo residente de Lewis Chris Murray. Mais tarde, trabalhando com Mark Elliot, do Museum nan Eilean, recuperou colecções semelhantes em mais cinco locais crannog em toda a ilha.

Estas descobertas de cerâmica sugeriram que os crannogs podiam datar do período neolítico e levaram os investigadores a estudar usando uma combinação de levantamento de solo e submarino, fotogrametria e perfuração paleo-ambiental. Concluíram que havia evidências de construção de ilhas artificiais nas Hébridas Exteriores durante o Neolítico.

“Esses crannogs representam um esforço monumental feito há milhares de anos para construir mini-ilhas, acumulando muitas toneladas de pedras no leito do lago”, disse Fraser Sturt, arqueólogo da Universidade de Southampton, em comunicado.

(dr) Fraser Sturt)

Foram recuperadas quantidades substanciais de vasos cerâmicos neolíticos dos lagos e os seus grandes tamanhos fragmentados sugerem que – pelo menos alguns – estavam completos quando entraram na água. Noutras palavras, houve um depósito sistemático e possivelmente ritualizado das ilhas.

Com entre 10 a 30 metros de comprimentos, os crannogs seriam lugares especiais para reuniões públicas ou construções para ritos e refeições conjuntas. Duncan Garrow, da Universidade de Readimng, admitiu que o facto de as construções serem cercadas de água pode simbolizar a separação do homem da vida quotidiana.

Embora as Hébridas Exteriores tenham um número significativo de crannogs, também são comuns no restante da Escócia e da Irlanda. Apenas 10% foram datados por radio-carbono e apenas 20% no total foram datados.

“Parece muito provável que sejam encontrados muitos outros crannogs neolíticos. A nossa investigação mostra que este é um novo tipo de sítio para o neolítico britânico, indicando diferentes formas de prática pré-histórica. É muito emocionante pensar no potencial que estes sítios têm para melhorara  nossa compreensão do passado”, concluiu Sturt.

ZAP //

Por ZAP
18 Junho, 2019

2199: Degelo na Gronelândia: Esta foto é a prova de que precisa para acreditar

© Twitter Superfície de gelo é agora água.

Uma imagem captada pelo climatólogo Steffen M. Olsen, no passado dia 13 de Junho, prova o impacto que as alterações climáticas estão a ter no Árctico.

O dinamarquês estava no noroeste da Gronelândia, sendo que uma das suas funções seria recuperar os dispositivos de medição que tinham sido colocados no gelo no âmbito da missão Acção Azul. Preparava-se para fazê-lo, a bordo de um trenó guiado por cães, quando percebeu que os caminhos de gelo percorridos pelos animais estavam, afinal, transformados em água.

“As comunidades na Gronelância contam com o gelo para transporte, caça e pesca. Eventos extremos, neste caso a inundação pelo início abrupto do derretimento da superfície, exige uma capacidade de previsão mais apurada no Árctico”, alertou Steffen M. Olsen, no Twitter.

16:08 – 14 de jun de 2019

A sua publicação está a tornar-se viral e um verdadeiro exemplo, alertando para a rapidez com que o gelo do árctico está a derreter.

A Gronelândia tem vindo a perder gelo nas últimas décadas devido ao aquecimento progressivo. Desde os anos 1990 que as temperaturas médias sobre o manto de gelo subiram 1,8 graus celsius no verão e até 3 graus no inverno.

Estimativas indicam que o manto gelado esteja a perder 270 mil milhões de toneladas de gelo em cada ano. Até recentemente grande parte do gelo perdia-se em icebergues, mas agora o derretimento directo já representa 70% das perdas, especialmente por causa da chuva, dizem os investigadores.

msn meteorologia
Notícias Ao Minuto
18/06/2019

2196: Os elementos pesados da Terra nasceram em explosões de super-nova

Impressão de artista de um colapsar.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

O ouro das nossas jóias é de outro mundo – e isto não é apenas um elogio.

Numa descoberta que pode derrubar a nossa compreensão de onde os elementos pesados da Terra, como ouro e platina, vêm, uma nova investigação feita por um físico da Universidade de Guelph sugere que a maior parte destes materiais foram expelidos por um tipo de explosão estelar largamente negligenciada, bem longe no espaço e no tempo.

Cerca de 80% dos elementos pesados do Universo formaram-se provavelmente em colapsares, uma forma rara de explosão de super-nova, mas rica em elementos pesados, após o colapso de estrelas massivas e velhas tipicamente 30 vezes mais massivas do que o nosso Sol, disse o professor de física Daniel Siegel.

Essa descoberta anula a ideia generalizada de que estes elementos vêm principalmente de colisões entre estrelas de neutrões ou entre uma estrela de neutrões e um buraco negro, explicou Siegel.

O seu trabalho, em co-autoria com colegas da Universidade de Columbia, foi publicado na revista Nature.

Usando supercomputadores, os três cientistas simularam a dinâmica dos colapsares, ou estrelas antigas cuja gravidade faz com que implodam e formem buracos negros.

No seu modelo, os colapsares massivos e com rápida rotação ejectam elementos pesados, cujas quantidades e distribuição são “surpreendentemente semelhantes ao que observamos no nosso Sistema Solar,” explicou Spiegel.

A maioria dos elementos encontrados na natureza foram produzidos em reacções nucleares em estrelas e, finalmente, expelidos por enormes explosões estelares.

Os elementos pesados encontrados na Terra e noutras partes do Universo, de explosões remotas, variam de ouro a platina, de urânio a plutónio usados em reactores nucleares, até elementos químicos mais exóticos como o neodímio, encontrado em produtos electrónicos.

Até agora, os cientistas pensavam que estes elementos eram “cozinhados” principalmente em colisões estelares envolvendo estrelas de neutrões ou buracos negros, como numa colisão entre duas estrelas de neutrões observada por detectores terrestres bastante noticiada em 2017.

Ironicamente, disse Siegel, a sua equipa começou a trabalhar para entender a física dessa fusão antes das suas simulações apontarem para os colapsares como uma incubadora de elementos pesados. “A nossa investigação sobre estrelas de neutrões levou-nos a pensar que o nascimento de buracos negros, num tipo muito diferente de explosão estelar, podia produzir ainda mais ouro do que as fusões entre estrelas de neutrões.”

O que aos colapsares falta em frequência, compensa no fabrico de elementos pesados, realçou Siegel. Os colapsares também produzem flashes intensos de raios-gama.

“Oitenta por cento destes elementos pesados que vemos devem vir dos colapsares. Os colapsares são bastante raros em termos de ocorrência de super-novas, ainda mais raros do que as fusões de estrelas de neutrões – mas a quantidade de material ejectado para o espaço é muito maior do que a das fusões de estrelas de neutrões.”

A equipa espera agora ver o seu modelo teórico validado por observações. Siegel disse que instrumentos infravermelhos como os do Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para 2021, devem ser capazes de detectar a radiação indicadora de elementos pesados de um colapsar numa galáxia distante.

“Essa seria uma assinatura clara,” disse, acrescentando que os astrónomos também podem detectar evidências de colapsares observando as quantidades e a distribuição de elementos pesados noutras estrelas da nossa Via Láctea.

Siegel salientou que esta investigação pode fornecer pistas sobre a formação da nossa Galáxia.

“Tentar descobrir de onde vêm os elementos pesados pode ajudar-nos a entender como a Via Láctea foi ‘montada’ quimicamente e como se formou. Isto pode realmente ajudar a resolver algumas grandes questões da cosmologia, já que os elementos pesados são um bom rastreador.”

Este ano assinala-se o 150.º aniversário da criação da tabela periódica dos elementos químicos de Dmitri Mendeleev. Desde então, os cientistas acrescentaram muitos outros elementos à tabela periódica, um marco dos livros escolares e científicos de todo o mundo.

Referindo-se ao químico russo, Siegel disse: “Conhecemos muitos outros elementos químicos que ele não conhecia. O que é fascinante e surpreendente é que, após 150 anos a estudar os blocos fundamentais da natureza, ainda não entendemos bem como o Universo produz uma grande parte dos elementos da tabela periódica.”

Astronomia On-line
18 de Junho de 2019

2195: 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

Exoplanetas tipo-Júpiter encontrados no “ponto ideal” da maioria dos sistemas planetários

O GPI procurou exoplanetas em centenas de estrelas próximas usando o Telescópio Gemini Sul localizado nos Andes Chilenos. O astrónomo Marshall Perrin está no plano da frente com as Nuvens de Magalhães – duas galáxias satélites da Via Láctea – descendo em direcção ao horizonte a oeste.
Crédito: Marshall Perrin, STScI

À medida que os planetas se formam no turbilhão de gás e poeira em torno de estrelas jovens, parece haver um ponto ideal onde a maioria dos grandes gigantes gasosos, como Júpiter, se reúnem, centrados na órbita onde Júpiter está hoje no nosso próprio Sistema Solar.

A localização deste ponto ideal está a 3-10 vezes a distância que a Terra fica do nosso Sol (3-10 UA, ou unidades astronómicas). Júpiter está a 5,2 UA do nosso Sol.

Esta é apenas uma das conclusões de uma análise sem precedentes de 300 estrelas estudadas pelo GPI (Gemini Planet Imager), um detector infravermelho sensível montado no Telescópio Gemini Sul de 8 metros no Chile.

O GPI Exoplanet Survey, ou GPIES, é um de dois grandes projectos que procuram exoplanetas directamente, bloqueando a luz estelar e fotografando os próprios planetas, em vez de procurar oscilações na estrela – o método de velocidade radial – ou planetas que passam em frente da estrela – a técnica de trânsito. A câmara GPI é sensível ao calor emitido por planetas recém-formados e anãs castanhas, que são mais massivas do que os planetas gigantes gasosos, mas ainda pequenas demais para despoletar a fusão e assim tornarem-se estrelas.

A análise das primeiras 300, entre mais de 500 estrelas investigadas pelo GPIES, publicada na edição de 12 de Junho da revista The Astronomical Journal, “é um marco,” disse Eugene Chiang, professor de astronomia da Universidade da Califórnia em Berkeley e membro do grupo teórico da colaboração. “Agora temos excelentes estatísticas da frequência com que os planetas ocorrem, a sua distribuição de massa e quão longe estão das suas estrelas. É a análise mais abrangente que já vi neste campo.”

O estudo complementa investigações exoplanetárias anteriores através da contagem de planetas entre 10 e 100 UA, uma gama na qual é improvável que as observações de trânsitos pelo Telescópio Espacial Kepler e observações de velocidade radial detectem planetas. Foi liderado por Eric Nielsen, investigador do Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas e Cosmologia da Universidade de Stanford e envolveu mais de 100 investigadores de 40 instituições de todo o mundo.

Um novo planeta, uma nova anã castanha

Desde que o levantamento GPIES começou há cinco anos, que a equipa fotografou seis planetas e três anãs castanhas em órbita destas 300 estrelas. A equipa estima que cerca de 9% das estrelas massivas têm gigantes gasosos entre 5 e 13 massas de Júpiter para lá das 10 UA, e menos de 1% têm anãs castanhas entre 10 e 100 UA.

O novo conjunto de dados fornece informações importantes sobre como e onde os objectos massivos se formam nos sistemas planetários.

“À medida que nos afastamos da estrela central, os planetas gigantes tornam-se mais frequentes. Mais ou menos a 3-10 UA, a taxa de ocorrência aumenta,” disse Chiang. “Sabemos que este pico ocorre porque o Kepler e os levantamentos via velocidade radial observam um aumento nesta taxa, indo de Júpiteres quentes muito próximos da estrela a Júpiteres a algumas unidades astronómicas da estrela. O GPI preencheu a outra extremidade, indo de 10 a 100 UA, e descobrindo que a taxa de ocorrência cai; os planetas gigantes são encontrados mais frequentemente a 10 do que a 100. Se combinarmos tudo, há um ponto ideal para a ocorrência de planetas gigantes a 3-10 UA.”

“Com observatórios futuros, particularmente o TMT (Thirty-Meter Telescope) e missões espaciais ambiciosas, começaremos a fotografar os planetas que residem no local ideal para estrelas parecidas com o Sol,” disse o membro da equipa, Paul Kalas, professor adjunto de astronomia da Universidade da Califórnia em Berkeley.

O levantamento exoplanetário descobriu apenas um planeta anteriormente desconhecido – 51 Eridani b, com quase três vezes a massa de Júpiter – e uma anã castanha anteriormente desconhecida – HR 2562 B, com aproximadamente 26 vezes a massa de Júpiter. Nenhum dos planetas gigantes fotografados estão em redor de estrelas parecidas com o Sol. Ao invés, os planetas gigantes gasosos foram descobertos apenas em torno de estrelas mais massivas, pelo menos 50% maiores do que o nosso Sol, ou 1,5 massas solares.

“Tendo em conta o que nós e outros levantamentos vimos até agora, o nosso Sistema Solar não se parece com outros sistemas solares,” comentou Bruce Macintosh, investigador principal do GPI e professor de física em Stanford. “Não temos tantos planetas acondicionados tão próximos do Sol quanto outras estrelas e agora temos mais evidências de que somos raros devido à existência destes planetas tipo-Júpiter e ainda maiores.”

“O facto de os planetas gigantes serem mais comuns em estrelas mais massivas do que estrelas parecidas com o Sol é um enigma interessante,” disse Chiang.

Dado que muitas estrelas visíveis no céu nocturno são jovens e massivas, chamadas estrelas A, isto significa que “as estrelas que vemos no céu noturno à vista desarmada são mais propensas a ter planetas com massas tipo-Júpiter em seu redor do que as estrelas mais ténues para as quais precisamos de telescópios,” disse Kalas. “Isto é interessante.”

A análise também mostra que planetas gigantes gasosos e anãs castanhas, embora aparentemente num continuum de massa crescente, podem ser duas populações distintas formadas de diferentes maneiras. Os gigantes gasosos até cerca de 13 vezes a massa de Júpiter parecem ter sido formados por acreção de gás e poeira em objectos mais pequenos – de baixo para cima. As anãs castanhas, entre 13 e 80 vezes a massa de Júpiter, formaram-se como estrelas, por colapso gravitacional – de cima para baixo – dentro da mesma nuvem de gás e poeira que deu origem às estrelas.

“Penso que esta é a evidência mais clara de que estes dois grupos de objectos, planetas e anãs castanhas, formam-se de modo diferente,” explicou Chiang.

Fotografia directa é o futuro

O GPI pode fotografar planetas em torno de estrelas distantes graças à extrema óptica adaptativa, que detecta rapidamente a turbulência na atmosfera e reduz a desfocagem ajustando a forma de um espelho flexível. O instrumento detecta o calor de corpos ainda brilhando graças à sua própria energia interna, como exoplanetas grandes, entre 2 e 13 vezes a massa de Júpiter, e jovens, com menos de 100 milhões de anos, em comparação com a idade do nosso Sol de 4,6 mil milhões de anos. Apesar de bloquear a maior parte da luz da estrela central, o brilho ainda limita o GPI a observar apenas planetas e anãs castanhas longe das estrelas que orbitam, entre 10 e 100 UA.

A equipa planeia analisar os dados das estrelas restantes da investigação, na esperança de obter mais informações sobre os tipos e tamanhos mais comuns de planetas e anãs castanhas.

Chiang salientou que o sucesso do GPIES mostra que a observação directa tornar-se-á cada vez mais importante no estudo dos exoplanetas, especialmente para entender a sua formação.

“A observação directa é a melhor maneira de estudar planetas jovens,” acrescentou. “Quando os planetas jovens estão a ser formados, as suas estrelas jovens são demasiado activas, demasiado ‘nervosas’, para que os métodos de velocidade radial ou de trânsito funcionem facilmente. Mas com imagens directas, é ver para crer.”

Astronomia On-line
18 de Junho de 2019