4342: Detectado primeiro planeta intacto próximo de uma estrela em fim de vida

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Uma equipa internacional de astrónomos detectou o que pode ser o primeiro planeta intacto próximo de uma anã branca, estrela em fim de vida que normalmente destrói planetas na sua vizinhança, anunciou hoje a NASA.

© NASA

Em comunicado, a agência espacial norte-americana, que opera o telescópio TESS, um “caçador” de planetas fora do sistema solar, refere que o planeta em causa, o WD 1856b, possivelmente 14 vezes maior do que Júpiter, está a 80 anos-luz da Terra, na constelação Dragão.

O planeta extras-solar (exoplaneta) completa uma órbita à estrela WD 1856+534 ao fim de um dia e 14 horas, a uma velocidade 60 vezes superior à da órbita de Mercúrio em relação ao Sol. A anã branca é muito velha, terá dez mil milhões de anos (o universo terá 13,8 mil milhões de anos).

Justificando a relevância da descoberta, um dos astrónomos, Andrew Vanderburg, que lecciona na Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos, disse que “o processo de criação de uma anã branca destrói planetas próximos”.

“Qualquer coisa que depois se aproxima demasiado é normalmente despedaçada pela enorme gravidade da estrela”, acrescentou o líder da investigação, citado pela NASA.

Além do telescópio TESS, os investigadores socorreram-se de um outro telescópio espacial, o Spitzer, antes de ter passado à “reforma”, a 30 de Janeiro, para poderem fazer o estudo, uma vez que a estrela, por ser tão velha, emite uma luz ténue, dificultando o trabalho de detecção de uma alteração significativa no seu brilho provocada pela passagem de um planeta.

Os resultados do estudo são publicados na revista científica Nature.

Em Dezembro, o Observatório Europeu do Sul anunciou a descoberta do primeiro planeta gigante em torno de uma anã branca, mas que se estava a evaporar.

Em 2015 foi divulgado um estudo na Nature que reportava a descoberta de uma anã branca a “devorar” os restos de um planeta semelhante, na composição, à Terra. O estudo era igualmente coordenado por Andrew Vanderburg, que assina o trabalho hoje divulgado.

Diário de Notícias

DN/Lusa

 

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4329: Exoplanetas ricos em carbono podem ser feitos de diamantes

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Ilustração de um planeta rico em carbono com diamante e sílica como minerais principais. A água pode converter um planeta de carboneto num planeta rico em diamantes. No interior, os principais minerais seriam diamante e sílica (camada com cristais na imagem).O núcleo (azul escuro) poderia ser uma liga de ferro-carbono.
Crédito: Shim/Universidade Estatal do Arizona/Vecteezy

À medida que missões como o Telescópio Espacial Hubble, TESS e Kepler da NASA continuam a fornecer informações sobre as propriedades dos exoplanetas (planetas em torno de outras estrelas), os cientistas são cada vez mais capazes de descobrir o aspecto destes planetas, a sua composição e se podem ser habitáveis ou mesmo habitados.

Num novo estudo publicado recentemente na revista The Planetary Science Journal, uma equipa de investigadores da Universidade Estatal do Arizona e da Universidade de Chicago determinou que alguns exoplanetas ricos em carbono, dadas as circunstâncias certas, podem ser feitos de diamantes e sílica.

“Estes exoplanetas são diferentes de tudo no nosso Sistema Solar,” disse o autor principal Harrison Allen-Sutter da Escola de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade Estatal do Arizona.

Formação exoplanetária diamante

Quando as estrelas e os planetas se formam, fazem-no a partir da mesma nuvem de gás, de modo que as suas composições são semelhantes. Uma estrela com uma proporção carbono para oxigénio mais baixa terá planetas como a Terra, compostos de silicatos e óxidos com um conteúdo muito pequeno de diamante (o conteúdo de diamante da Terra é de cerca de 0,001%).

Mas os exoplanetas em torno de estrelas com uma proporção de carbono para oxigénio mais alta do que o nosso Sol têm maior probabilidade de serem ricos em carbono. Allen-Sutter e os co-autores Emily Garhart, Kurt Leinenweber e Dan Shim da Universidade Estatal do Arizona, com Vitali Prakapenka e Eran Greenberg da Universidade de Chicago, levantaram a hipótese de que estes exoplanetas ricos em carbono podiam converter-se para diamante e silicato, caso a água (que é abundante no Universo) estivesse presente, criando uma composição rica em diamantes.

“Bigornas” de diamante e raios-X

Para testar esta hipótese, a equipa de investigação precisava de imitar o interior de exoplanetas de carboneto usando alta temperatura e alta pressão. Para tal, usaram células de bigorna de diamante de alta pressão no Laboratório para Materiais Terrestres e Planetários do co-autor Shim.

Primeiro, imergiram carboneto de silício em água e comprimiram a amostra entre os diamantes a uma pressão muito alta. De seguida, para monitorizar a reacção entre o carboneto de silício e a água, realizaram um aquecimento a laser no Laboratório Nacional Argonne, no estado norte-americano do Illinois, obtendo medições de raios-X enquanto o laser aquecia a amostra em altas pressões.

Como previram, com alta temperatura e pressão, o carboneto de silício reagiu com a água e transformou-se em diamantes e sílica.

Habitabilidade e inabitabilidade

Até agora, não encontrámos vida noutros planetas, mas a busca continua. Os cientistas planetários e os astro-biólogos estão a usar instrumentos sofisticados no espaço e na Terra para encontrar planetas com as propriedades certas e a localização certa em torno das suas estrelas onde a vida poderia existir.

No entanto, para os planetas ricos em carbono, que são o foco deste estudo, provavelmente não têm as propriedades necessárias para a vida.

Embora a Terra seja geologicamente activa (um indicador de habitabilidade), os resultados deste estudo mostram que os planetas ricos em carbono são demasiado rígidos para serem geologicamente activos e esta ausência de actividade geológica pode tornar a composição atmosférica inabitável. As atmosferas são críticas para a vida, pois fornecem-nos ar para respirar, protecção do ambiente hostil do espaço e até mesmo pressão para permitir água no estado líquido.0

“Independentemente da habitabilidade, esta é uma etapa adicional para nos ajudar a compreender e a caracterizar as nossas observações cada vez mais detalhadas dos exoplanetas,” disse Allen-Sutter. “Quanto mais aprendermos, melhor seremos capazes de interpretar novos dados de missões futuras como a do Telescópio Espacial James Webb e do Telescópio Nancy Grace Roman, para entender os mundos para lá do nosso próprio Sistema Solar.”

Astronomia On-line
15 de Setembro de 2020

 

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4164: TESS completa a sua missão principal

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

O TESS da NASA, visto aqui nesta impressão de artista, identifica exoplanetas em órbita das estrelas mais brilhantes e próximas. Isto permite com que telescópios terrestres e o futuro Telescópio Espacial James Webb façam observações de acompanhamento a fim de caracterizar as suas atmosferas.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

No dia 4 de Julho, o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA completou a sua missão principal, observando cerca de 75% do céu estrelado como parte de um levantamento de dois anos. Ao capturar este mosaico gigante, o TESS encontrou 66 novos exoplanetas, ou mundos para lá do nosso Sistema Solar, bem como cerca de 2100 candidatos que os astrónomos estão a trabalhar para confirmar.

“O TESS está a produzir um ‘dilúvio’ de observações de alta qualidade, fornecendo dados valiosos numa ampla gama de tópicos científicos,” disse Patricia Boyd, cientista do projecto TESS no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. “Já é um sucesso estrondoso, mesmo antes de entrar na sua missão estendida.”

O TESS monitoriza faixas do céu com 24 por 96 graus, chamadas sectores, durante cerca de um mês, usando as suas quatro câmaras. A missão passou o seu primeiro ano observando 13 sectores que abrangem o céu do hemisfério sul e depois passou mais um ano a observar o céu do hemisfério norte.

Agora na sua missão estendida, o TESS voltou-se para retomar a observação do hemisfério sul. Além disso, a equipa do TESS introduziu melhorias na maneira como o satélite recolhe e processa dados. As suas câmaras capturam agora uma imagem completa a cada 10 minutos, três vezes mais depressa do que durante a missão principal. Um novo modo rápido permite que o brilho de milhares de estrelas seja medido a cada 20 segundos, juntamente com o método anterior de recolher estas observações de dezenas de milhares de estrelas a cada dois minutos. As medições mais rápidas vão permitir que o TESS resolva com mais eficácia as mudanças de brilho provocadas por oscilações estelares e capture proeminências explosivas de estrelas activas com mais detalhes.

Estas mudanças permanecerão em vigor durante a missão estendida, que será dada como concluída em Setembro de 2022. Depois de passar um ano a observar o céu do hemisfério, o TESS passará outros 15 meses a recolher observações adicionais do hemisfério Norte e a pesquisar áreas ao longo da eclíptica – o plano da órbita da Terra em torno do Sol – que o satélite ainda não fotografou.

O TESS procura trânsitos, o escurecimento revelador de uma estrela provocada quando um planeta em órbita passa em frente dela a partir do nosso ponto de vista. Entre as mais recentes descobertas planetárias da missão está o seu primeiro mundo do tamanho da Terra, de nome TOI 700 d, localizado na zona habitável da sua estrela, a gama de distâncias em que as condições podem ser as ideais para permitir água líquida à superfície. O TESS revelou um planeta recém-formado em torno da jovem estrela AU Microscopii e encontrou um mundo do tamanho de Neptuno em órbita de dois sóis.

Além das suas descobertas planetárias, o TESS observou o surto de um cometa no nosso Sistema Solar, bem como os de inúmeras estrelas. O satélite descobriu eclipses inesperados num sistema estelar binário bem conhecido, resolveu um mistério sobre uma classe de estrelas pulsantes e explorou um mundo que passa por estações moduladas pela sua estrela. Ainda mais notável, o TESS observou um buraco negro numa galáxia distante despedaçar uma estrela parecida com o Sol.

Missões com a do TESS ajudam a contribuir para o campo da astrobiologia, a pesquisa interdisciplinar sobre as variáveis e condições de mundos distantes que poderiam abrigar vida como a conhecemos, e que forma essa vida poderia assumir.

Astronomia On-line
14 de Agosto de 2020

 

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4160: Podem não acreditar, mas existe um planeta cor-de-rosa

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Pouco ou nada conhecemos sobre o Universo. Apesar de termos hoje tecnologia que explora conhecimento e milhões de anos-luz da Terra, a verdade é que ainda somos e seremos surpresos com descobertas que extrapolam a nossa imaginação. Assim, provavelmente poderá não acreditar que existe um planeta cor-de-rosa, mas este já foi descoberto.

Astrónomos avistaram um novo exoplaneta gigante gasoso que se formou há cerca de 160 milhões de anos e agora está a brilhar em rosa.

Planeta cor-de-rosa que é mais massivo que Júpiter

Os novos observatórios que observam o universo têm feito descobertas de exoplanetas a um ritmo nunca visto. Assim, a NASA tem dado a conhecer mundos com características estranhas, para o comum mortal. Por exemplo, um planeta onde chove metal é algo anormal para o que vivemos, mas totalmente normal tendo em conta a estrutura desse astro.

A agência espacial norte-americana continua a mostrar a sua montra de descobertas. Agora, deu a conhecer o gigante gasoso conhecido como GJ 504b. Este é sem dúvida um daqueles planetas dignos de atenção, graças ao que a NASA diz ser uma linda aparência rosa.

Conforme é explicado, o gigante gasoso tem aproximadamente o mesmo tamanho de Júpiter, embora várias vezes mais denso. No entanto, ainda é o planeta de menor massa já imaginado a orbitar directamente uma estrela como o nosso próprio sol. O facto de ter um tom profundo de rosa deve-se à sua formação relativamente recente.

GJ 504b e a sua estrela semelhante ao Sol estão a cerca de 57 anos-luz da Terra.

Sabemos que os planetas tendem a ser muito quentes durante a sua formação e permanecem quentes durante algum tempo. Posteriormente, recolhem todo e qualquer material que esteja por perto. Pode levar centenas de milhões de anos para os planetas arrefecerem, no entanto, o GJ 504b ainda não teve muito tempo.

A sua formação deu-se há cerca de 160 milhões de anos, o que faz dele ainda um astro muito quente e com um brilho intenso. A NASA comparou a sua cor rosa a “uma flor de cerejeira escura” ou “um antúrio magenta opaco”.

GJ 504b é cerca de quatro vezes mais denso que Júpiter e tem uma temperatura efectiva de cerca de 237ºC. Orbita a estrela G0 GJ 504, que é ligeiramente mais quente que o Sol e é vagamente visível ao olho sem ajuda na constelação de Virgo. A estrela está a 57 anos-luz de distância e os investigadores estimam que o sistema tem cerca de 160 milhões de anos, com base em métodos que ligam a cor e o período de rotação da estrela à sua idade.

Explicou a NASA.

O Planeta está perto, mas longe, num Universo tão vasto

A uma distância de apenas 57 anos-luz, o sistema está relativamente próximo no grande esquema das coisas. Ainda assim, é muito longe para começarmos a considerar “visitá-lo” com a tecnologia mais avançada que temos para as visitas espaciais.

À medida que os cientistas detectam cada vez mais exoplanetas, e que aprendem mais sobre cada um deles, ficam mais claras as imagens do nosso universo. Percebe-se a razão das cores, de como gravitam as suas estrelas, como nascem, crescem e morrem.

Todas estas informações ajudam-nos a perceber o nosso próprio planeta, como se formou e como apareceu a vida que o torna numa peça única (até ao momento) no universo.

Claro que nunca esperaríamos ver vida num planeta como o GJ 504b. Os gigantes do gás não parecem ser adequados a ter vida, pelo menos conforme entendemos o conceito de vida. O que sabemos sim é que existe lá fora como uma grande bolha cor-de-rosa cintilante e bastante activa.

Pplware
Autor: Vítor M.
12 Ago 2020

 

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4140: Exoplaneta surpreendentemente denso desafia teorias de formação de planetas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NOIRLab / NSF / AURA / J. Pollard
Exoplaneta K2-25b

Novas observações do K2-25b, um exoplaneta surpreendentemente denso para o seu tamanho e idade, estão a desafiar as teorias de formação planetária.

Com 25 massas terrestres e pouco mais pequeno do que Neptuno, o exoplaneta K2-25b é muito denso para a sua idade e tamanho. Mas o seu potencial não fica por aqui: este jovem planeta, que orbita uma estrela no aglomerado de estrelas Hyades, está a desafiar as teorias de formação planetária.

Segundo o Phys, o K2-25b é um exoplaneta praticamente rochoso, com apenas uma pequena camada de gás à volta do núcleo, características que intrigam os cientistas.

Além de não entenderem como é que um núcleo tão grande se formou, também não percebem como é que uma massa nuclear tão grande (que gera uma forte atracção gravitacional) não acumulou uma camada de gás significativa à sua volta.

Isto levanta dúvidas sobre as actuais teorias acerca da formação de planetas, uma vez que defendem que um planeta gigante se forma a partir de um modesto núcleo de gelo e rocha, de cinco a dez vezes a massa da Terra e, pouco a pouco, envolve-se num enorme invólucro gasoso, com centenas de vezes a massa da Terra. O resultado deste cocktail seria um gigante gasoso, como Júpiter.

Mas o K2-25b quebra estas regras: com uma massa 25 vezes maior do que a da Terra, o exoplaneta é relativamente pequeno, quase inteiramente um “núcleo” e não tem quase nada de gasoso ao seu redor. O artigo científico foi recentemente publicado no Astronomical Journal.

Gudmundur Stefansson, investigador da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, não hesita em afirmar que o K2-25b é “incomum“. Este planeta denso tem uma órbita ao redor da sua estrela hospedeira, uma anã castanha, de apenas 3,5 dias.

Como uma só observação não é suficiente para mudar teorias, os astrónomos vão continuar a observar sistemas semelhantes em busca de novas informações que possam, eventualmente, levar a novas hipóteses.

ZAP //

Por ZAP
10 Agosto, 2020

 

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4130: Super-Terras quentes podem ter atmosferas metálicas brilhantes

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Thibaut Roger

Os cientistas querem perceber porque é que as super-Terras quentes possuem um brilho tão chamativo – e já há uma hipótese em cima da mesa.

Os exoplanetas, chamados de super-Terras quentes, podem ser particularmente brilhantes e os cientistas já tinham assumido que essa característica acontece porque a luz das estrelas reflete nos oceanos de lava e vidro presentes nas superfícies destes exoplanetas. No entanto, a razão desse brilho chamativo pode ser outra.

Apesar de serem mais pequenas em relação aos gigantes gasosos, as super-Terras são enormes quando comparadas com o nosso planeta.

Num estudo recente, publicado no Astrophysical Journal, cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) sugerem que as super-Terras quentes são muito brilhantes graças às nuvens reflexivas que se formam nas suas atmosferas ricas em metais.

Ainda que a hipótese dos oceanos de lava e vidro tenha sido amplamente aceite, a verdade é que não existem evidências que suportem esta teoria.

A equipa do MIT decidiu, então, construir miniaturas de super-Terras quentes, derretendo rochas em laboratório para calcular o quão brilhante a lava e o vidro se tornariam. Segundo o Futurism, o resultado foram bolas escaldantes proporcionalmente menos brilhantes do que o esperado, se comparadas com o brilho emitido pelos exoplanetas reais.

Este estudo também não forneceu provas para a existência de nuvens ricas em metais, mas sugeriu que deve haver algo mais por trás da luminosidade anormal das super-Terras quentes – e a atmosfera parece ser um bom caminho para descobrir o motivo.

“Pensamos nestes planetas como bolas de rocha brilhantes, mas podem ter sistemas muito complexos de processos superficiais e atmosféricos bastante exóticos”, disse Zahra Essack, estudante do MIT que participou nesta investigação.

ZAP //

Por ZAP
9 Agosto, 2020

 

spacenews

 

4106: Um número surpreendente de exoplanetas podem hospedar vida

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/astrobiologia

O sistema planetário TRAPPIST-1 tem três planetas na sua zona habitável, em comparação com o nosso Sistema Solar que tem apenas um.
Crédito: NASA/JPL/Caltech

O nosso Sistema Solar possui um planeta habitável – a Terra. Um novo estudo mostra que outras estrelas podem ter até sete planetas parecidos com a Terra na ausência de um gigante gasoso como Júpiter.

Esta é a conclusão de um estudo liderado pelo astro-biólogo Stephen Kane da Universidade da Califórnia em Riverside, publicado a semana passada na revista The Astronomical Journal.

A busca por vida no espaço é geralmente focada no que os cientistas chamam de “zona habitável”, que é a área em torno de uma estrela na qual um planeta em órbita pode ter oceanos de água líquida – uma condição para a vida como a conhecemos.

Kane tem vindo a estudar um sistema próximo chamado TRAPPIST-1, que possui três planetas semelhantes à Terra na sua zona habitável.

“Isto fez-me pensar sobre o número máximo de planetas habitáveis que uma estrela pode ter e o porquê da nossa só ter um,” disse Kane. “Não parecia justo!”

A sua equipa criou um sistema modelo no qual simularam planetas de vários tamanhos em órbita das suas estrelas. Um algoritmo representou forças gravitacionais e ajudou a testar como os planetas interagiram entre si durante milhões de anos.

Os cientistas descobriram que é possível que algumas estrelas suportem até sete planetas habitáveis, e que uma estrela como o nosso Sol pode, potencialmente, suportar seis planetas com água líquida.

“Mais de sete, e os planetas ficam demasiado próximos um do outro e desestabilizam as órbitas uns dos outros,” disse Kane.

Então porque é que o nosso Sistema Solar só tem um planeta habitável se é capaz de suportar seis? Ajuda se o movimento dos planetas for circular, em vez de oval ou irregular, minimizando qualquer contacto próximo e mantendo órbitas estáveis.

Kane também suspeita que Júpiter, que tem duas vezes e meia a massa de todos os outros planetas do Sistema Solar combinados, limitou a habitabilidade do nosso Sistema.

“Tem um grande efeito na habitabilidade do nosso Sistema Solar porque é massivo e perturba outras órbitas,” explicou Kane.

Sabemos que apenas um punhado de estrelas possuem vários planetas nas suas zonas habitáveis. Seguindo em frente, Kane planeia procurar estrelas adicionais cercadas inteiramente por planetas mais pequenos. Estas estrelas serão os principais alvos para imagens directas com telescópios da NASA, como o HabEx (Habitable Exoplanet Observatory) do JPL da NASA.

O estudo de Kane identificou uma dessas estrelas, Beta CVn, que está relativamente próxima a 27 anos-luz de distância. Por não ter um planeta parecido com Júpiter, será incluída como uma das estrelas verificadas para vários planetas na zona habitável.

Estudos futuros também vão envolver a criação de novos modelos que examinam a química atmosférica dos planetas na zona habitável de outros sistemas estelares.

Projectos como estes fornecem mais do que novos caminhos na busca por vida para lá da Terra. Também fornecem aos cientistas uma visão das forças que podem mudar um dia a vida no nosso próprio planeta.

“Embora saibamos que a Terra tem permanecido habitável durante a maior parte da sua história, ainda existem muitas questões sobre como estas condições favoráveis evoluíram com o tempo e sobre os factores específicos por trás dessas mudanças,” disse Kane. “Medindo as propriedades dos exoplanetas cujas vias evolutivas podem ser semelhantes à nossa, obtemos uma visualização do passado e do futuro deste planeta – e do que devemos fazer para manter a sua habitabilidade.”

Astronomia On-line
4 de Agosto de 2020

 

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4051: Os mini-Neptunos podem estar cobertos de oceanos radioactivos

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA

Os exoplanetas “mini-Neptunos”, que são versões mais pequenas no gigante gasoso, podem, afinal, não ser planetas gasosos compostos por hidrogénio e hélio como se pensava anteriormente.

Um novo estudo do Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, em França, sugere que os astrónomos podem estar completamente errados sobre os exoplanetas “mini-Neptunos”.

Estes planetas, que se pensavam ser versões mais pequenas do gigante gasoso Neptuno, podem ser, na verdade, exoplanetas rochosos cobertos por oceanos densos e profundamente radioactivos.

O estudo, que foi publicado em Junho na revista científica The Astrophysical Journal Letters, ameaça derrubar as barreiras entre duas classes de exoplanetas que os astrónomos pensavam ser totalmente separados.

Para estudar exoplanetas, os investigadores usam várias técnicas de imagem para descobrir a densidade, composição química e se possui uma atmosfera. No caso dos mini-Neptunos, a maioria dos cientistas assumiu que a sua baixa densidade e massa significava que estavam revestidos de uma atmosfera espessa e gasosa.

O novo estudo revela que, em vez disso, alguns mini-Neptunos podem ter oceanos de líquido super-crítico altamente pressurizado e aquecido que foi irradiado por um poderoso efeito estufa. O oceano, onde a água está numa estado exótico entre o líquido e o gasoso, assim como a atmosfera de um gigante gasoso, poderia explicar a baixa densidade e massa dos exoplanetas.

Os autores observam que o mini-Neptuno K2 18b, onde a água foi vista, encaixa-se perfeitamente no perfil de um planeta oceânico super-crítico com cerca de 37% de água.

De acordo com um comunicado do CNRS (Centre national de la recherche scientifique), um outro estudo constatou que os mesmos oceanos radioactivos também poderiam existir em exoplanetas rochosos “super-Terra” um pouco mais pequenos, uma vez que os seus ambientes são capazes do mesmo efeito estufa poderoso que os mini-Neptunos.

Muitos dos cálculos ainda precisam de ser testados e verificados através de mais observações de exoplanetas. Mas, se se confirmar, as descobertas sugerem que os vários mundos podem ser muito mais parecidos do que se pensava.

ZAP //

Por ZAP
25 Julho, 2020

 

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3924: π-Terra. Exoplaneta do tamanho da Terra orbita a sua estrela em 3,14 dias

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Gabriel Pérez Díaz / Instituto de Astrofísica das Canárias
Impressão de artista de um sistema planetário com três exoplanetas rochosos do tamanho da Terra

Usando dados da missão Kepler/K2 da NASA, os telescópios SPECULOOS e o espectrómetro Echelle de alta resolução (HIRES), uma equipa de astrónomos descobriu um planeta do tamanho da Terra numa órbita próxima ao redor da anã vermelha EPIC 249631677.

A anã vermelha EPIC 249631677 localiza-se a 185 anos-luz de distância, na constelação de Libra, e tem mais de mil milhões de anos. A temperatura ronda os 3.000 graus Celsius e é cerca de cinco vezes mais pequena do que o nosso Sol.

O astrónomo Prajwal Niraula explicou, citado pelo Sci-News, que os cientistas voltaram a analisar os dados do Kepler/K2, uma missão que terminou no ano passado, e as curvas de luz das estrelas com temperaturas inferiores a 3.200 graus Celsius.

“Entre as 1.213 estrelas que se enquadravam nos critérios, a EPIC 249631677 apresentou o sinal de trânsito periódico mais forte”, referiu. “Observamos três trânsitos adicionais do planeta com os Observatórios Sul e Norte do SPECULOOS e um espectro estelar, o que nos permitiu validar a natureza planetária do sinal.”

O exoplaneta recém-descoberto orbita a sua estrela-mãe com um período de 3,14 dias. Oficialmente conhecido como EPIC 249631677b e apelidado de π-Terra, o planeta é apenas 5% mais pequeno do que a Terra.

De acordo com o artigo científico, que será publicado no AAS journals, o mundo alienígena tem uma temperatura superficial estimada em torno dos 190 graus Celsius, o que significa que é demasiado quente para hospedar vida (pelo menos, como a conhecemos).

ZAP //

Por ZAP
28 Junho, 2020

 

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3901: Planetas com oceanos são comuns na nossa Galáxia? É provável, dizem cientistas da NASA

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta ilustração mostra a sonda Cassini da NASA a voar pelas plumas de Encélado em Outubro de 2015.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Há vários anos, a cientista planetária Lynnae Quick começou a perguntar-se se algum dos mais de 4000 exoplanetas conhecidos, ou planetas para lá do nosso Sistema Solar, podiam assemelhar-se com algumas das luas com grandes quantidades de água em torno de Júpiter e Saturno. Embora algumas destas luas não tenham atmosferas e estejam cobertas de gelo, ainda estão entre os principais alvos na busca da NASA por vida para lá da Terra. A lua de Saturno, Encélado, e a lua de Júpiter, Europa, que os cientistas classificam como “mundos oceânicos”, são bons exemplos.

“Plumas de água emergem de Europa e Encélado, de modo que sabemos que estes corpos têm oceanos subterrâneos por baixo das suas conchas de gelo, e têm energia que impulsiona as plumas, que são dois requisitos para a vida como a conhecemos,” diz Quick, cientista planetária da NASA especialista em vulcanismo e mundos oceânicos. “Assim sendo, se pensarmos nestes lugares como possivelmente habitáveis, talvez versões maiores noutros sistemas planetários também sejam habitáveis.”

Quick, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, decidiu explorar se – hipoteticamente – existem planetas semelhantes a Europa e Encélado na nossa Via Láctea. E se também podiam ser geologicamente activos o suficiente para expelir plumas através das suas superfícies, quem sabe um dia detectadas por telescópios.

Através de uma análise matemática de várias dúzias de exoplanetas, incluindo planetas no sistema vizinho TRAPPIST-1, Quick e colegas aprenderam algo significativo: mais de um-quarto dos exoplanetas que estudaram podem ser mundos oceânicos, com a maioria possivelmente abrigando oceanos sob camadas de gelo superficial, semelhantes a Europa e Encélado. Além disso, muitos destes planetas podem estar a libertar mais energia do que Europa e Encélado.

Os cientistas podem um dia ser capazes de testar as previsões de Quick medindo o calor emitido por um exoplaneta ou detectando erupções vulcânicas ou crio-vulcânicas (líquido ou vapor em vez de rocha derretida) nos comprimentos de onda da luz emitida por moléculas na atmosfera de um planeta. Por agora, os cientistas não podem ver muitos exoplanetas em detalhe. Infelizmente, estão demasiado distantes e demasiado ofuscados pelo brilho das suas estrelas. Mas, considerando a única informação disponível – os tamanhos, massas e distâncias dos exoplanetas às suas estrelas – cientistas como Quick e colegas podem explorar modelos matemáticos e a nossa compreensão do Sistema Solar para tentar imaginar as condições que podiam moldar exoplanetas em mundos habitáveis (ou não).

Apesar das suposições que entram nestes modelos matemáticos serem suposições educadas, podem ajudar os cientistas a restringir a lista de exoplanetas promissores para procurar condições favoráveis à vida, para que o Telescópio Espacial James Webb da NASA ou outras missões espaciais possam observar.

“As missões futuras com o objectivo de procurar sinais de vida para lá do Sistema Solar estarão focadas em planetas como o nosso, que possuem uma biosfera global tão abundante que mudam a química de toda a atmosfera,” diz Aki Roberge, astrofísica da NASA em Goddard que colaborou com Quick na sua análise. “Mas no Sistema Solar, luas geladas com oceanos, que estão longe do calor do Sol, ainda mostraram que possuem características que achamos necessárias para a vida.”

Para procurar possíveis mundos oceânicos, a equipa de Quick seleccionou 53 exoplanetas com tamanhos parecidos ao da Terra, embora possam ter até oito vezes mais massa. Os cientistas assumem que os planetas deste tamanho são mais sólidos do que gasosos e, portanto, mais propensos a suportar água líquida nas superfícies ou abaixo delas. Pelo menos mais 30 planetas que encaixam nestes parâmetros foram descobertos desde que Quick e colegas começaram o seu estudo em 2017, mas não foram incluídos na análise, publicada no dia 18 de Junho na revista Publications of the Astronomical Society of the Pacific.

Com os seus planetas do tamanho da Terra identificados, Quick e a sua equipa procuraram determinar quanta energia cada um podia gerar e libertar como calor. A equipa considerou duas fontes principais de calor. A primeira, calor radiogénico, é gerado ao longo de milhares de milhões de anos pelo lento decaimento de materiais radioactivos no manto e crosta de um planeta. Esta taxa de decaimento depende da idade de um planeta e da massa do seu manto. Outros cientistas já haviam determinado estas relações para planetas do tamanho da Terra. Assim, Quick e a sua equipa aplicaram a taxa de decaimento à sua lista de 53 planetas, assumindo que cada um tem a mesma idade da sua estrela e que o seu manto ocupa a mesma proporção de volume planetário do que o manto da Terra.

De seguida, os cientistas calcularam o calor produzido por outra coisa: forças de maré, que é a energia gerada a partir de atracção gravitacional quando um objecto orbita outro. Os planetas em órbitas alongadas, mais elípticas, mudam a distância à estrela enquanto a orbitam. Isto leva a mudanças na força gravitacional entre os dois objectos e faz com que o planeta “estique”, gerando calor. Eventualmente, o calor é perdido para o espaço através da superfície.

Uma rota de saída para o calor é através de vulcões ou crio-vulcões. Outra rota é através das placas tectónicas, que é um processo geológico responsável pelo movimento da camada rochosa ou gelada mais externa de um planeta ou lua. Qualquer que seja a maneira como o calor é libertado, é importante saber a quantidade, pois pode validar ou invalidar a habitabilidade.

Por exemplo, demasiada actividade vulcânica pode transformar um mundo habitável num pesadelo derretido. Mas pouca actividade pode impedir a libertação de gases que compõem uma atmosfera, deixando uma atmosfera fria e árida. A quantidade ideal suporta um planeta habitável e húmido como a Terra, ou uma lua possivelmente habitável como Europa.

Na próxima década, a sonda Europa Clipper da NASA irá explorar a superfície e a sub-superfície de Europa e fornecer informações sobre o seu ambiente. Quanto mais os cientistas puderem aprender sobre Europa e sobre outras luas potencialmente habitáveis no nosso Sistema Solar, melhor serão capazes de entender mundos semelhantes em torno de outras estrelas – que podem ser abundantes, de acordo com as descobertas publicadas.

“As próximas missões vão dar-nos a hipótese de ver se as luas oceânicas no nosso Sistema Solar podem sustentar a vida,” diz Quick, que faz parte da equipa científica tanto da missão Clipper como da missão Dragonfly, com destino à lua de Saturno, Titã. “Se encontrarmos assinaturas químicas da vida, podemos tentar procurar sinais semelhantes a distâncias interestelares”.

Quando o Webb for lançado, os cientistas vão tentar detetar assinaturas químicas nas atmosferas de alguns dos planetas no sistema TRAPPIST-1, que fica a 39 anos-luz de distância na direcção da constelação de Aquário. Em 2017, os astrónomos anunciaram que este sistema possuía sete planetas do tamanho da Terra. Há quem tenha sugerido que alguns destes planetas possam ser oceânicos, e a equipa de Quick suporta esta ideia. Segundo os cálculos da sua equipa, TRAPPIST-1 e, f, g e h podem ser mundos oceânicos, o que os colocaria entre os 14 mundos oceânicos que os cientistas identificaram neste estudo.

Os investigadores previram que estes exoplanetas tinham oceanos, tendo em conta as temperaturas da superfície de cada um. Esta informação é revelada pela quantidade de radiação estelar que cada planeta reflete para o espaço. A equipa de Quick também levou em consideração a densidade de cada planeta e a quantidade estimada de aquecimento interno que geram em comparação com a Terra.

“Se virmos que a densidade de um planeta é menor que a da Terra, isso é uma indicação de que pode haver mais água lá e não tanta rocha e ferro,” explica Quick. E se a temperatura do planeta permitir água líquida, então teremos um mundo oceânico.

“Mas se a temperatura à superfície de um planeta for inferior a 0º C, onde a água está congelada,” diz Quick, “então temos um mundo oceânico gelado e as densidades destes planetas são ainda mais baixas.”

Outros cientistas que participaram nesta análise com Quick e Roberge incluem Amy Barr Mlinar do PSI (Planetary Science Institute) em Tucson, no estado norte-americano do Arizona, e Matthew M. Hedman da Universidade de Idaho, em Moscow, EUA.

Astronomia On-line
23 de Junho de 2020

 

spacenews

 

Quatro exoplanetas recém-nascidos são “torrados” pelo seu sol

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do sistema exoplanetário em torno da estrela V1298 Tau.
Crédito: Instituto Leibniz para Astrofísica/J. Fohlmeister

Cientistas do Instituto Leibniz para Astrofísica de Potsdam, Alemanha, examinaram o destino da jovem estrela V1298 Tau e os seus quatro exoplanetas em órbita. Os resultados mostram que estes planetas recém-nascidos são “torrados” pela intensa radiação de raios-X do seu jovem sol, o que leva à vaporização do seu invólucro gasoso. Os planetas mais interiores podem ser evaporados até aos seus núcleos rochosos, de modo que não resta nenhuma atmosfera.

Os exoplanetas jovens vivem num ambiente de alto risco: a sua estrela produz uma grande quantidade de radiação energética de raios-X, tipicamente mil a dez mil vezes mais do que o nosso próprio Sol. Esta radiação de raios-X pode aquecer as atmosferas dos exoplanetas e, às vezes, até evaporá-las. A percentagem de evaporação da atmosfera de um exoplaneta, ao longo do tempo, depende das propriedades do planeta – a sua massa, densidade e distância à estrela. Mas quanto é que a estrela pode influenciar o que acontece ao longo de milhares de milhões de anos? Esta é uma questão que os astrónomos decidiram abordar no seu artigo mais recente.

O recém-descoberto sistema de quatro planetas em torno da jovem estrela V1298 Tau é uma base de teste perfeita para esta pergunta. A estrela central tem mais ou menos o tamanho do nosso Sol. No entanto, tem apenas cerca de 25 milhões de anos, muito mais jovem do que o Sol, com 4,6 mil milhões de anos. Hospeda dois planetas mais pequenos – com aproximadamente o tamanho de Neptuno – próximos da estrela, além de dois planetas do tamanho de Saturno mais distantes. “Observámos o espectro de raios-X da estrela com o telescópio espacial Chandra para ter uma ideia de quão fortemente as atmosferas planetárias são irradiadas,” explica Katja Poppenhäger, autora principal do estudo. Os cientistas determinaram os possíveis destinos dos quatro exoplanetas. À medida que o sistema estrela-planeta envelhece, a rotação da estrela diminui. A rotação é o factor determinante para o magnetismo e para a emissão de raios-X, de modo que uma rotação mais lenta anda de mão dada com uma emissão mais fraca de raios-X. “A evaporação dos exoplanetas depende do tempo em que a rotação diminui, se demora pouco tempo ou mil milhões de anos – quanto mais rápida esta diminuição, menos atmosfera se perde,” diz a estudante de doutoramento e co-autora Laura Ketzer, que desenvolveu código disponível ao público para calcular como os planetas evoluem ao longo do tempo.

Os cálculos mostram que os dois planetas mais interiores do sistema podem perder completamente a sua atmosfera de gás para se tornarem meramente núcleos rochosos caso a estrela diminua lentamente a sua rotação, enquanto o planeta mais exterior continuará a ser gigante gasoso. “Para o terceiro planeta, depende realmente da sua massa, o que ainda não conhecemos. A medição do tamanho dos exoplanetas, com a técnica de trânsito, funciona bem, mas a determinação das massas planetárias é muito mais complexa,” explica o co-autor Matthias Mallonn, que actualizou as propriedades de trânsito do sistema usando observações com o telescópio terrestre STELLA do instituto.

“As observações de raios-X de estrelas com planetas são uma peça fundamental para aprender mais sobre a evolução a longo prazo das atmosferas exoplanetárias,” conclui Katja Poppenhäger. “Estou particularmente empolgada com as possibilidades que podemos obter através das observações de raios-X com o eROSITA durante os próximos anos.” O telescópio de raios-X eROSITA, que foi desenvolvido em parte pelo Instituto Leibniz para Astrofísica, está a realizar observações de todo o céu e produzirá propriedades de raios-X para centenas de estrelas que hospedam exoplanetas.

Astronomia On-line
19 de Junho de 2020

 

spacenews

 

Uma “Terra” e um “Sol” vistos ao espelho

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Entre os mais de 4000 exoplanetas conhecidos, KOI-456.04 é um tanto ou quanto especial: com pouco menos do dobro do tamanho da Terra, orbita uma estrela parecida com o Sol. E fá-lo a uma distância que pode permitir temperaturas planetárias à superfície favoráveis à vida. O objecto foi descoberto por uma equipa liderada pelo Instituto Max Planck para Investigação do Sistema Solar em Gotinga, Alemanha.

Telescópios espaciais como CoRoT, Kepler e TESS permitiram aos cientistas a descoberta de cerca de 4000 exoplanetas (planetas em torno de estrelas distantes) nos últimos 14 anos. A maioria destes planetas é do tamanho do gigante gasoso Neptuno, com aproximadamente quatro vezes o tamanho da Terra, e em órbitas relativamente próximas das suas estrelas hospedeiras. Mas os cientistas também descobriram alguns exoplanetas tão pequenos quanto a Terra que podem, potencialmente, ser rochosos. E um punhado desses pequenos planetas também estão à distância certa da estrela-mãe para potencialmente terem temperaturas superficiais moderadas para a presença de água líquida – o ingrediente essencial para a vida na Terra. “A imagem completa da habitabilidade, no entanto, envolve também uma análise das qualidades da estrela”, explica o Dr. René Heller, cientista do Instituto Max Planck e autor principal do novo estudo. Até agora, quase todos os exoplanetas com menos do dobro do tamanho da Terra e com potencial para temperaturas superficiais moderadas estão em órbita de anãs vermelhas.

Mundos distantes: os típicos exoplanetas que orbitam estrelas parecidas com o Sol têm o tamanho de Neptuno e encontram-se na zona habitável (terceira imagem). Quase todos os exoplanetas do tamanho da Terra, que se sabe terem superfícies potencialmente tipo-Terra, estão em órbita de anãs vermelhas (quarta imagem). A Terra está à distância ideal do Sol para as suas temperaturas permitirem água líquida à superfície. O recém-descoberto candidato a planeta, KOI-456.04, e a sua estrela Kepler-160 (segunda imagem), têm características muito parecidas com a Terra e com o Sol.
Crédito: MPS/René Heller

As estrelas anãs vermelhas são conhecidas por terem vidas extremamente longas. A vida num exoplaneta em órbita de uma estrela anã vermelha velha pode ter tido o dobro do tempo que a vida na Terra para se formar e evoluir. Mas a radiação de uma anã vermelha é principalmente infravermelha, em de luz visível. Muitas anãs vermelhas são também notórias por emitir explosões altamente energéticas e por “fritar” os seus planetas, que mais tarde se tornariam habitáveis. Além disso, o seu brilho mais fraco requer que um planeta habitável esteja tão perto da estrela que a gravidade estelar começa a deformar substancialmente o planeta. O aquecimento de marés resultante pode provocar um vulcanismo global fatal. Tudo combinado, a habitabilidade dos planetas em torno de anãs vermelhas é muito debatida na comunidade científica.

No seu novo artigo científico, a equipa de cientistas do Instituto Max Planck, do Observatório Sonneberg, da Universidade de Gotinga, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz e da NASA relata agora a descoberta um candidato a planeta com menos do dobro do tamanho da Terra e com uma iluminação moderada de uma estrela parecida com o Sol. A uma distância de pouco mais de 3000 anos-luz do Sistema Solar, a estrela Kepler-160 estava localizada no campo de visão da missão principal do Kepler e foi observada continuamente de 2009 a 2013. Com 1,1 raios solares, a sua temperatura superficial de 5200º (menos 300º que o Sol), e a sua luminosidade estelar muito parecida com a do Sol fazem dela um retrato astrofísico da nossa própria estrela-mãe.

Sabemos que Kepler-160 alberga planetas há cerca de seis anos, Kepler-160 b e Kepler-160 c. Ambos os planetas são substancialmente maiores que a Terra e em órbitas relativamente próximas da sua estrela. As suas temperaturas superficiais certamente os tornariam mais quentes que um forno e tudo menos hospitaleiros para a vida como a conhecemos. Mas pequenas variações no período orbital do planeta Kepler-160c deram aos cientistas a assinatura de um terceiro planeta que ainda não havia sido confirmado.

A equipa de cientistas alemães e norte-americanos regressou agora aos dados de arquivo de Kepler-160 recolhidos pelo telescópio Kepler para procurar planetas adicionais em redor daquela estrela e verificar a origem planetária do objecto que perturbava a órbita de Kepler-160 c. Heller e colegas haviam conseguido encontrar um total de 18 exoplanetas em dados antigos do Kepler.

Na caça exoplanetária, os cientistas geralmente procuram variações repetidas no brilho estelar. Estas diminuições temporárias, geralmente apenas 1% ou menos em relação ao brilho estelar aparente, podem ser provocadas por planetas que, da perspectiva da Terra, transitam os discos das suas estrelas hospedeiras. A ideia principal de Michael Hippke, co-autor do novo trabalho, e de Heller, era usar um modelo físico detalhado da variação do brilho estelar em vez de procurar uma queda de brilho e posterior aumento de volta ao normal em curvas de luz estelares. Esta aproximação foi a técnica de pesquisa padrão durante quase duas décadas. “A nossa melhoria é particularmente importante na procura de pequenos planetas do tamanho da Terra,” explica Heller. “O sinal planetário é tão fraco que está quase totalmente oculto no ruído dos dados. A nossa nova máscara de investigação é um pouco melhor a separar um verdadeiro sinal exoplanetário do ruído nos casos mais críticos,” acrescenta Heller.

O seu novo algoritmo de busca foi crucial para a descoberta do novo candidato a planeta em trânsito, KOI-456.04. “A nossa análise sugere que Kepler-160 é orbitado não por dois, mas por um total de quatro planetas,” resume Heller no seu novo estudo. Um dos dois planetas que Heller e colegas encontraram é Kepler-160 d, o planeta anteriormente suspeito, responsável pela órbita distorcida de Kepler-160c. Kepler-160d não mostra nenhum trânsito na curva de luz da estrela e, portanto, foi confirmado indirectamente. O outro planeta, formalmente um candidato a planeta, é KOI-456.04, provavelmente um planeta em trânsito com 1,9 vezes o raio da Terra e um período orbital de 378 dias. Dada a sua estrela-mãe parecida com o Sol, o período orbital muito parecido ao da Terra resulta numa insolação muito parecida à da Terra – tanto em termos da quantidade de luz recebida quanto da cor da luz. Assim sendo, KOI-456.04 está situado na zona habitável da estrela – a gama de distâncias em torno de uma estrela que permite água líquida à superfície de um planeta parecido com a Terra – que é comparável à posição da Terra em redor do Sol.

“KOI-456.04 é relativamente grande quando comparado com muitos outros planetas considerados potencialmente habitáveis. Mas é a combinação deste tamanho inferior ao dobro do planeta Terra e a sua estrela hospedeira do tipo solar que o torna tão especial e familiar,” clarifica Heller. Como consequência, as condições à superfície de KOI-456.04 podem ser semelhantes às conhecidas na Terra, desde que a sua atmosfera não seja muito espessa e não muito diferente da da Terra. Se KOI-456.04 tiver uma atmosfera quase inerte com um efeito de estufa semelhante ao da Terra, então a sua temperatura superficial será em média de 5º C, cerca de dez graus abaixo da temperatura global média da Terra.

Actualmente, não se pode descartar completamente que KOI-456.04 é um acaso estatístico ou um erro sistemático de medição, em vez de um planeta genuíno. A equipa estima que as chances de natureza planetária de KOI-456.04 rondem os 85% pró-planeta. A classificação definitiva como planeta requer 99%. Embora alguns dos telescópios terrestres mais poderosos da Terra possam validar este candidato com observações de um dos seus próximos trânsitos, também tem boas hipóteses que a missão espacial PLATO da ESA seja capaz de uma confirmação. O lançamento do PLATO está previsto para 2026 e um dos seus objectivos científicos principais é a descoberta de planetas do tamanho da Terra em torno de estrelas semelhantes ao Sol. Se o PLATO estiver orientado de forma a observar novamente o campo de visão da missão principal do Kepler, KOI-456.04 poderá ser confirmado e estudado com ainda mais detalhe.

Astronomia On-line
9 de Junho de 2020

3808: Satélite do tamanho de uma mala é o mais pequeno caçador de planetas (e detectou um “exoplaneta diamante”)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

(cv) Hubble / ESA
Conceito artístico do planeta 55 Cancri e

Um satélite com aproximadamente o tamanho de uma mala fez algo anteriormente considerado reservado a telescópios espaciais gigantes, detectando um exoplaneta escaldante a cerca de 40 anos-luz de distância.

Detectar este exoplaneta fez do satélite ASTERIA, que mede apenas 10 por 20 por 30 centímetros e pesa 10 quilogramas, o mais pequeno satélite caçador de planetas da História.

Depois de ser colocado em órbita por astronautas na Estação Espacial Internacional (EEI) no final de 2017, o ASTERIA passou 18 meses na baixa órbita terrestre e só em Abril de 2020 queimou na atmosfera da Terra. Os cientistas perderam contacto com ele em Dezembro de 2019.

No entanto, antes do seu desaparecimento, o satélite conseguiu detectar 55 Cancri E, um planeta com o dobro do tamanho da Terra e que se pensa que tenha um interior feito de diamante.

“Perseguimos um alvo difícil com um pequeno telescópio que nem era optimizado para fazer detecções científicas – e conseguimos”, disse Mary Knapp, cientista do projecto ASTERIA no Haystack Observatory do MIT e principal autora do estudo, em comunicado. “Acho que este artigo valida o conceito que motivou a missão ASTERIA: que pequenas naves espaciais podem contribuir com algo para a astrofísica e a astronomia”.

O satélite colocou a sua lente no alvo e procurou na estrela hospedeira mergulhos no brilho que pudessem indicar um planeta que passava. Uma nave estável é crucial para essas observações, pois uma oscilação do próprio instrumento pode registar falsamente uma queda nos dados. Nesse caso, o controlo do ASTERIA foi suficientemente bom para permitir uma detecção marginal do planeta.

“Detectar este exoplaneta é empolgante, porque mostra como as novas tecnologias se unem numa aplicação real”, disse Vanessa Bailey, investigadora principal da equipa científica de exoplanetas da ASTERIA no Laboratório de Propulsão a Jacto (JPL) da NASA. “O facto de o ASTERIA ter durado mais de 20 meses além da sua missão principal, dando-nos um tempo extra valioso para fazer ciência, destaca a grande engenharia que foi realizada no JPL e no MIT.”

O exoplaneta 55 Cancri E tem provavelmente uma atmosfera (e fluxos de lava à superfície)

Com o dobro do tamanho da Terra, pensa-se que a super-terra 55 Cancri E tenha fluxos de lava à superfície….

Estes pequenos satélites poderiam desempenhar um papel importante de apoio para ajudar a monitorizar estrelas durante períodos mais longos e observar trânsitos subsequentes do planeta.

“Esta missão tem sido sobre aprendizagem”, disse Akshata Krishnamurthy, co-investigador e co-líder de análise de dados científicos do ASTERIA. “Descobrimos tantas coisas que futuros pequenos satélites poderão fazer melhor porque demonstramos primeiro a tecnologia e os recursos. Acho que abrimos portas”.

As conclusões do estudo vão ser publicadas em Junho na revista científica The Astronomical Journal.

ZAP //

Por ZAP
8 Junho, 2020

 

spacenews

 

3682: “Uma num milhão”. Detectada rara super-Terra a 25.000 anos-luz

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Goddard de NASA/Chris Smith

Uma equipa de astrónomos da Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia, descobriu uma rara super-Terra a 24.722 anos luz de distância.

O mundo em causa é um planeta semelhante à Terra e que orbita uma estrela com um décimo da dimensão do Sol, detalham os astrónomos na nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista Astronomical Journal.

A estrela mãe deste mundo é tão pequena que os cientistas não sabem ainda se terá apenas uma massa muito baixa ou se será uma anã castanha, um corpo celeste frio semelhante a uma estrela vulgarmente conhecido como “estrela falhada”.

O planeta terá uma massa compreendida entre a da Terra e a de Neptuno e orbitará num espaço entre Vénus e a Terra a partir da sua pequena estrela-mãe.

O seu “ano” durará 617 dias, precisa ainda o portal Tech Explorist.

Os autores do estudo, Herrera Martin e Michael Albrow, defendem que esta descoberta é “incrivelmente rara”, representando “uma num milhão”.

Na publicação, os astrónomos sublinham que a nova descoberta corresponde a um dos poucos exoplanetas com dimensões e órbitas semelhantes às da Terra. Apenas um terço dos 4.000 exoplanetas até agora descobertos, enfatizam, são rochosos e uma “fatia” ainda mais pequena tem uma órbita semelhante à da Terra.

Micro-lente gravitacional

Para chegar a esta descoberta incomum, os cientistas utilizaram a micro-lente gravitacional, uma técnica baseada em previsões da relatividade geral.

“A gravidade combinada do planeta e da sua estrela hospedeira fez com que a luz de um fundo e de uma estrela mais distante fosse aumentada de uma maneira particular”, explicou Martin, observando ainda que “se utilizaram telescópios de todo o mundo para medir o efeito da flexão da luz”.

O planeta ainda não foi oficialmente baptizado, mas o evento de micro-lente que levou à sua descoberta foi apelidado de OGLE-2018-BLG-0677.

Os astrónomos consideraram ainda, segundo o portal Science Alert, que a descoberta de planetas rochosos é importante na procura de vida extraterrestre.

ZAP //

Por ZAP
14 Maio, 2020

 

spacenews

 

3662: Hidrogénio pode ser a chave para encontrar vida extraterrestre

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA Goddard Space Flight Center
Um exoplaneta e a sua atmosfera passam em frente à sua estrela.

Em vez de procurarmos exoplanetas com uma atmosfera semelhante à nossa, uma equipa de investigadores sugere que procuremos um com uma atmosfera à base de hidrogénio.

A primeira vez que encontremos evidências de vida num exoplaneta provavelmente será ao analisar os gases na sua atmosfera. Com o crescimento do número de planetas parecidos com a Terra, em breve poderemos descobrir gases na atmosfera de um exoplaneta que estão associados à vida na Terra.

Mas e se a vida alienígena usar uma química um pouco diferente da nossa? Um novo estudo, publicado esta segunda-feira na revista Nature Astronomy, argumenta que as nossas melhores hipóteses de usar atmosferas para encontrar evidências de vida é ampliar a nossa procura, concentrando-nos em planetas com atmosferas à base de hidrogénio.

Podemos sondar a atmosfera de um exoplaneta quando ele passa à frente da sua estrela. Quando isto acontece, a luz da estrela precisa de passar pela atmosfera do planeta para chegar até nós e parte dela é absorvida à medida que passa. Olhando para o espectro da estrela e calculando o que falta de luz, é possível conhecer em que gases consiste a atmosfera.

Se encontrássemos uma atmosfera com uma mistura química diferente da esperada, uma das explicações mais simples seria que ela é mantida dessa maneira através de processos biológicos. Este é o caso da Terra. A atmosfera do nosso planeta contém metano (CH₄), que reage naturalmente com o oxigénio para produzir dióxido de carbono. Mas o metano é mantido por processos biológicos.

Outra maneira de analisar isto é que o oxigénio não estaria lá se não tivesse sido libertado do dióxido de carbono por micróbios fotos-sintéticos durante o chamado grande evento de oxigenação, que começou há cerca de 2,4 mil milhões de anos.

Os autores do novo estudo argumentam que deveríamos começar a investigar mundos maiores do que a Terra, cujas atmosferas são dominadas pelo hidrogénio. Estes podem não ter oxigénio livre, porque o hidrogénio e o oxigénio formam uma mistura altamente inflamável.

O hidrogénio é a mais leve de todas as moléculas e escapa facilmente para o espaço. Para um planeta rochoso ter uma gravidade forte o suficiente para se manter numa atmosfera de hidrogénio, ele precisa de ser uma “super-terra” com uma massa entre duas e dez vezes a da Terra. O hidrogénio poderia ter sido capturado directamente da nuvem de gás onde o planeta cresceu ou ter sido libertado posteriormente por uma reacção química entre ferro e água.

Os autores realizaram experiências de laboratório nas quais demonstraram que a bactéria E. coli (milhões das quais vivem no intestino) pode sobreviver e multiplicar-se sob uma atmosfera de hidrogénio na ausência total de oxigénio. Os investigadores demonstraram o mesmo para uma variedade de fermento.

Embora isso seja interessante, não acrescenta muito peso ao argumento de que a vida poderia florescer sob uma atmosfera de hidrogénio. Já sabemos de muitos micróbios na crosta terrestre que sobrevivem ao metabolizar hidrogénio, e existe até um organismo multicelular que passa toda a sua vida numa zona livre de oxigénio, no Mediterrâneo.

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É improvável que a atmosfera da Terra, que começou sem oxigénio, tenha mais de 1% de hidrogénio. Mas seres primitivos podem ter tido que metabolizar ao reagir hidrogénio com carbono para formar metano, em vez de reagir oxigénio com carbono para formar dióxido de carbono, como fazem os humanos.

O estudo fez uma descoberta importante. Os investigadores demonstraram que há uma “diversidade surpreendente” de dezenas de gases produzidos por produtos em E. coli que vivem sob hidrogénio. Muitos deles podem ser “bio-assinaturas” detectáveis numa atmosfera de hidrogénio. Isto aumenta as nossas hipóteses de reconhecer sinais de vida num exoplaneta.

Dito isto, processos metabólicos que usam hidrogénio são menos eficientes do que aqueles que usam oxigénio. No entanto, seres que respiram hidrogénio já são um conceito estabelecido no que diz respeito aos astro-biólogos.

Os autores do novo estudo também apontam que o hidrogénio molecular em concentração suficiente pode actuar como um gás com efeito de estufa. Isto poderia manter a superfície de um planeta quente o suficiente para obter água líquida e para garantir vida na superfície.

Por ZAP
9 Maio, 2020

 

3661: Há um tórrido e gigante exoplaneta de céu amarelo. É o primeiro já observado

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA

O gigante gasoso WASP-79b, um dos maiores planetas já observados fora do sistema solar, tem os seus céus em tons de amarelo, sugere uma nova investigação que teve por base dados do Telescópio Espacial Hubble.

Este mundo, que para além de gigante é também tórrido, foi descoberto em 2012 e localiza-se a 780 anos-luz da Terra, na constelação de Eridanus. Tal como frisa o jornal espanhol ABC, este exoplaneta é diferente de tudo o que gira em torno do Sol.

Uma análise dos dados do Telescópio Espacial Hubble, que conseguiu analisar a atmosfera de WASP-79b, encontrou vapor de água neste mundo e, surpreendentemente, não conseguiu encontrar evidências da chamada dispersão de Rayleigh – o fenómeno atmosférico através do qual os céus assumem tons azulados.

Em vez disso, sugerem os cientistas no novo estudo recentemente publicado na revista científica The Astronomical Journal, o WASP-79b tem um céu amarelado durante o dia.

“Mostrei o espectro do WASP-79b a vários colegas e a resposta que recebi foi consensual: ‘isto é raro’”, começou por explicar Kristin Showalter Sotzen, cientista do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Maryland, nos Estados Unidos, e autora principal do estudo, citada numa nota de imprensa.

“Esta é uma forte indicação de um processo atmosférico desconhecido que, simplesmente, não estamos a contabilizar nos nossos modelos físicos (…) Como é a primeira vez que observamos este fenómeno, não sabemos ao certo o que o causa. Precisamos de ficar atentos a outros planetas como este”, continuou.

O WASP-79b é um “Júpiter quente”, tendo cerca de 1,7 vezes o raio de Júpiter. Orbita uma grande estrela a curta distância e trata-se de um dois maiores exoplanetas já observados, tal como observa o portal Inverse. De acordo com a NASA, a estrela hospedeira deste mundo com céu amarelo é maior e mais brilhante do que o Sol.

O ano deste estranho mundo dura dois dias terrestres. Júpiter, em termos de comparação, demora doze anos a completar uma órbita.

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ZAP //

Por ZAP
9 Maio, 2020

 

3652: Vida pode sobreviver, e prosperar, num mundo de hidrogénio

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

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

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

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

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

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

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

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

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

Atmosfera em evolução

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

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

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

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

Um recipiente com hidrogénio

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

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

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

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

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

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

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

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

Um mundo de hidrogénio

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

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

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

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

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

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

Astronomia On-line
8 de Maio de 2020

 

 

3623: Exoplaneta recém-descoberto destrona antigo rei do sistema planetário Kepler-88

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do sistema planetário Kepler-88.
Crédito: Observatório W. M. Keck/Adam Makarenko

O nosso Sistema Solar tem um rei. O planeta Júpiter, o nome do deus mais poderoso do panteão grego, dominou os outros planetas através da sua influência gravitacional. Com o dobro da massa de Saturno e 300 vezes a massa da Terra, o mais pequeno movimento de Júpiter é sentido por todos os outros planetas. Pensa-se que Júpiter seja responsável pelo pequeno tamanho de Marte, pela presença da cintura de asteróides e por uma cascata de cometas que entregaram água à jovem Terra.

Será que outros sistemas planetários têm “deuses” gravitacionais como Júpiter?

Uma equipa de astrónomos liderada pelo Instituto de Astronomia da Universidade do Hawaii descobriu um planeta com três vezes a massa de Júpiter num sistema planetário distante.

A descoberta tem por base seis anos de dados obtidos no Observatório W. M. Keck em Maunakea, Hawaii. Usando o instrumento HIRES (High-Resolution Echelle Spectrometer) acoplado ao telescópio Keck I de 10 metros, a equipa confirmou que o planeta, de nome Kepler-88 d, orbita a sua estrela a cada quatro anos, e a sua órbita não é circular, mas elíptica. Com três vezes a massa de Júpiter, Kepler-88 d é o planeta mais massivo deste sistema.

O sistema, Kepler-88, já era famoso entre os astrónomos por dois planetas que orbitam muito perto da estrela, Kepler-88 b e c (os planetas são tipicamente designados alfabeticamente na ordem da sua descoberta).

Esses dois planetas têm uma dinâmica bizarra e impressionante chamada ressonância orbital. O planeta b, de categoria sub-Neptuno, orbita a estrela em apenas 11 dias, o que corresponde quase exactamente a metade do período orbital de 22 dias do planeta c, um planeta de massa semelhante à de Júpiter. A natureza das suas órbitas é energeticamente eficiente, como um pai que empurra uma criança num baloiço. A cada duas voltas que o planeta b completa em torno da estrela, recebe um empurrão. O planeta mais exterior, Kepler-88 c, é vinte vezes mais massivo do que o planeta b, e por isso a sua força resulta em mudanças dramáticas no período orbital do planeta interior.

Os astrónomos observaram estas mudanças, chamadas variações de tempo de trânsito, com o telescópio espacial Kepler da NASA, que detectou os momentos precisos em que Kepler-88 b cruzou (ou transitou) entre a estrela e o telescópio. Embora estas variações de tempo de trânsito tenham sido detectadas em algumas dúzias de sistemas planetários, Kepler-88 b possui algumas das maiores variações de tempo. Com trânsitos chegando até meio dia antes ou mais tarde, o sistema é conhecido como o “rei das variações de tempo de trânsito”.

O planeta recém-descoberto acrescenta outra dimensão à compreensão do sistema pelos astrónomos.

“Com três vezes a massa de Júpiter, Kepler-88 d provavelmente foi ainda mais influente na história do sistema Kepler-88 do que o denominado Rei, Kepler-88 c, que tem apenas uma massa de Júpiter,” diz a Dra. Lauren Weiss, do Instituto de Astronomia da Universidade do Hawaii e líder da equipa de investigação. “Então, talvez Kepler-88 d seja o novo monarca supremo deste império planetário – a imperatriz.”

Talvez estes líderes soberanos exoplanetários tenham tido tanta influência quanto Júpiter teve no nosso Sistema Solar. Tais planetas podem ter promovido o desenvolvimento de planetas rochosos e direccionado cometas com água para eles. A Dra. Weiss e colegas estão a procurar planetas “reais” [no sentido de “realeza”] semelhantes noutros sistemas planetários com planetas pequenos.

Astronomia On-line
1 de Maio de 2020

 

spacenews

 

3592: Exoplaneta aparentemente desaparece nas últimas observações do Hubble

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista que mostra a colisão de dois objetos em órbita da estrela Fomalhaut, localizada a 25 anos-luz de distância.
Crédito: ESA, NASA e M. Kornmesser

Agora vemo-lo, agora não.

O que os astrónomos pensavam ser um planeta para lá do nosso Sistema Solar, aparentemente desapareceu de vista. Embora isto aconteça na ficção científica, como o planeta natal do Super-Homem, Krypton, os astrónomos estão à procura de uma explicação plausível.

Uma interpretação é que, em vez de ser um objecto planetário, fotografado pela primeira vez em 2004, Fomalhaut b pode na realidade ser uma vasta nuvem de poeira em expansão, produzida numa colisão entre dois grandes corpos que orbitam a próxima e brilhante estrela Fomalhaut. Potenciais observações de acompanhamento poderão confirmar esta conclusão extraordinária.

“Estas colisões são extremamente raras e, portanto, é importante conseguirmos ver uma,” disse András Gáspár da Universidade do Arizona em Tucson, EUA. “Nós pensamos que estávamos no lugar certo e à hora certa para testemunhar um evento tão improvável com o Telescópio Espacial Hubble da NASA.”

“O sistema Fomalhaut é o laboratório de testes definitivo para todas as nossas ideias sobre como os exoplanetas e os sistemas estelares evoluem,” acrescentou George Rieke do Observatório Steward da Universidade do Arizona. “Temos evidências de tais colisões noutros sistemas, mas nada desta magnitude já foi observado no nosso Sistema Solar. É um diagrama de como os planetas se destroem.”

O objecto, chamado Fomalhaut b, foi anunciado pela primeira vez em 2008, com base em dados obtidos em 2004 e 2006. Era claramente visível em vários anos de observações do Hubble que revelaram que era um ponto em movimento. Até então, as evidências de exoplanetas tinham sido inferidas principalmente por métodos de detecção indirecta, como as subtis oscilações estelares e sombras de planetas passando à sua frente.

No entanto, ao contrário de outros exoplanetas fotografados directamente, com Fomalhaut b os quebra-cabeças persistentes surgiram bem cedo. O objecto era excepcionalmente brilhante no visível, mas não tinha nenhuma assinatura infravermelha detectável. Os astrónomos conjecturaram que o brilho adicional veio de uma enorme concha ou anel de poeira em torno do planeta que podia estar relacionado com uma colisão. A órbita de Fomalhaut b também parecia invulgar, possivelmente muito excêntrica.

“O nosso estudo, que analisou todos os dados de arquivo do Hubble sobre Fomalhaut, revelou várias características que, juntas, pintam uma imagem de que o objecto com o tamanho de um planeta pode nunca ter sequer existido,” disse Gáspár.

A equipa enfatiza que o prego final no caixão surgiu quando a análise dos dados das imagens do Hubble captadas em 2014 mostrou que o objecto, para sua incredulidade, havia desaparecido. A somar ao mistério, imagens anteriores mostraram que o objecto diminuía continuamente de brilho ao longo do tempo, disseram. “Claramente, Fomalhaut b estava a fazer coisas que um planeta genuíno não deveria estar a fazer,” disse Gáspár.

A interpretação é que Fomalhaut b está a expandir-se lentamente de uma colisão que lançou uma nuvem de poeira para o espaço. Levando em consideração todos os dados disponíveis, Gáspár e Rieke pensam que a colisão ocorreu não muito antes das primeiras observações feitas em 2004. Actualmente, a nuvem de detritos, composta por partículas de poeira com aproximadamente 1 micrómetro (1/50 do diâmetro de um cabelo humano), está abaixo do limite de detecção do Hubble. Estima-se que a nuvem de poeira tenha agora crescido para um tamanho superior ao da órbita da Terra em torno do nosso Sol.

Igualmente confuso, é que a equipa relata que o objecto está provavelmente numa rota de escape, em vez de numa órbita elíptica, como esperado para planetas. Isto baseia-se nas observações acrescentadas posteriormente pelos investigadores aos gráficos de trajectória de dados mais antigos. “Uma nuvem massiva de poeira, formada recentemente, que sofre forças radioactivas consideráveis da estrela central Fomalhaut, seria colocada nessa trajectória,” disse Gáspár. “O nosso modelo é capaz de explicar naturalmente todos os parâmetros observáveis independentes do sistema: o seu ritmo de crescimento, o seu desvanecimento e a sua trajectória.”

Dado que Fomalhaut b está actualmente dentro de um vasto anel de detritos gelados que rodeia a estrela, os corpos em colisão provavelmente seriam uma mistura de gelo e poeira, como os cometas que existem na Cintura de Kuiper na orla externa do nosso Sistema Solar. Gáspár e Rieke estimam que cada um destes corpos semelhantes a cometas mede cerca de 200 km (cerca de metade do tamanho do asteroide Vesta).

Segundo os autores, o seu modelo explica todas as características observadas de Fomalhaut b. A modelagem sofisticada da dinâmica da poeira, feita numa rede de computadores da Universidade do Arizona, mostra que esse modelo é capaz de ajustar quantitativamente todas as observações. Segundo os cálculos do autor, no sistema Fomalhaut, localizado a cerca de 25 anos-luz da Terra, pode ocorrer um evento deste género a cada 200.000 anos.

Gáspár e Rieke – juntamente com outros membros de uma extensa equipa – vão também observar o sistema de Fomalhaut com o Telescópio Espacial James Webb da NASA no seu primeiro ano de operações. A equipa fotografará directamente as regiões interiores e mais quentes do sistema, resolvendo espacialmente e pela primeira vez o elusivo componente tipo-cintura de asteróides de um sistema exoplanetário. A equipa vai também procurar outros planetas genuínos em órbita de Fomalhaut que possam estar a esculpir gravitacionalmente o disco externo. E também vão analisar a composição química do disco.

O seu artigo foi publicado dia 20 de Abril na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Astronomia On-line
24 de Abril de 2020

 

spacenews

 

3573: Cheops observa os seus primeiros exoplanetas e está pronto para a ciência

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista da estrela HD 93396 e do seu Júpiter quente, KELT-11b.
HD 93396 é uma estrela amarela sub-gigante localizada a 320 anos-luz de distância, um pouco mais fria e três vezes maior do que o nosso Sol. Hospeda um planeta gasoso inchado, KELT-11b, cerca de 30% maior que Júpiter, numa órbita muito mais próxima da estrela do que Mercúrio se encontra do Sol.
Durante o seu comissionamento em órbita, a missão Cheops da ESA observou um trânsito de KELT-11b em frente da sua estrela-mãe. A curva de luz desta estrela mostra um declive claro causado pelo trânsito de oito horas de KELT-11b, que permitiu com que os cientistas determinassem com precisão o diâmetro do planeta: 181.600 km – com uma incerteza pouco abaixo de 4300 km.
Crédito: ESA

Cheops, a nova missão de exoplanetas da ESA, completou com sucesso os seus quase três meses de comissionamento em órbita, superando as expectativas do seu desempenho. O satélite, que iniciará operações científicas de rotina até ao final de Abril, já obteve observações promissoras de estrelas conhecidas que albergam exoplanetas, com muitas descobertas empolgantes ainda por vir.

“A fase de comissionamento em órbita foi um período emocionante e estamos satisfeitos por termos conseguido atender a todos os requisitos,” diz Nicola Rando, director do projecto Cheops na ESA. “A plataforma e o instrumento do satélite tiveram um desempenho notável, e os Centros de Operações de Missão e Ciência apoiaram as operações de maneira impecável.

Lançado em Dezembro de 2019, o Cheops (Characterising Exoplanet Satellite) abriu os olhos para o Universo no final de Janeiro e logo depois tirou as suas primeiras imagens, intencionalmente desfocadas, de estrelas. A desfocagem deliberada está no centro da estratégia de observação da missão, que melhora a precisão da medição, espalhando a luz vinda de estrelas distantes por muitos pixeis do seu detector.

A precisão é fundamental na actual pesquisa de exoplanetas. Sabe-se que mais de 4000 planetas – e a somar – são estrelas em órbita que não o Sol. Uma sequência importante é começar a caracterizar esses planetas, fornecendo restrições à sua estrutura, formação e evolução.

Tomar as medidas para caracterizar exoplanetas através da medição precisa dos seus tamanhos – em particular os de planetas menores – é exactamente a missão do Cheops. Antes de ser declarado pronto para a tarefa, no entanto, o pequeno satélite de 1,5m teve de passar por um grande número de testes.

Desempenho excepcional

Com a primeira série de testes em voo, realizada entre Janeiro e Fevereiro, os especialistas da missão começaram a analisar a resposta do satélite e, em particular, do telescópio e detector, no ambiente espacial real. A partir de Março, Cheops concentrou-se em estrelas bem estudadas.

“Para medir o desempenho do Cheops, primeiro é necessário observar estrelas cujas propriedades são bem conhecidas, estrelas que são bem-comportadas – escolhidas a dedo por serem muito estáveis, sem sinais de actividade,” diz Kate Isaak, cientista do projecto Cheops da ESA.

Esta abordagem permitiu às equipas da ESA, do consórcio de missão e da Airbus Espanha – a principal contratante – verificar se o satélite é tão preciso e estável quanto necessário para atingir os seus ambiciosos objectivos.

“A indicação é extremamente estável: isto significa que enquanto o telescópio observa uma estrela durante horas à medida que a nave espacial se move ao longo da sua órbita, a imagem da estrela permanece sempre dentro do mesmo grupo de pixeis no detector,” explica Carlos Corral van Damme, Engenheiro Principal de Sistemas da ESA para Cheops.

“Uma estabilidade tão grande é uma combinação do excelente desempenho do equipamento e dos algoritmos de apontamento sob medida, e será especialmente importante para cumprir os objectivos científicos da missão. A estabilidade térmica do telescópio e do detector também provou ser ainda melhor do que o necessário,” acrescenta Carlos.

O período de comissionamento demonstrou que o Cheops alcança a precisão fotométrica necessária e, o que é mais importante, também mostrou que o satélite pode ser comandado pela equipa do segmento terrestre, conforme necessário, para executar as suas observações científicas.

“Ficámos emocionados quando percebemos que todos os sistemas funcionavam como esperado ou até melhor do que o esperado,” diz Andrea Fortier, cientista dos instrumentos do Cheops, que liderou a equipa de comissionamento do consórcio da Universidade de Berna, na Suíça.

Hora dos exoplanetas

Durante as duas últimas semanas de comissionamento em órbita, o Cheops observou duas estrelas hospedeiras de exoplanetas enquanto os planetas “transitavam” na frente da sua estrela hospedeira e bloqueavam uma fracção da luz estelar. Observar trânsitos de exoplanetas conhecidos é o objectivo da missão – medir tamanhos de planetas com precisão e exactidão sem precedentes e determinar as suas densidades, combinando-os com medições independentes das suas massas.

Um dos alvos era HD 93396, uma estrela amarela sub-gigante localizada a 320 anos-luz de distância, um pouco mais fria e três vezes maior do que o nosso Sol. O foco das observações foi KELT-11b, um planeta gasoso inchado, cerca de 30% maior que Júpiter, numa órbita muito mais próxima da estrela do que Mercúrio se encontra do Sol.

A curva de luz desta estrela mostra um declive claro causado pelo trânsito de oito horas do KELT-11b. A partir desses dados, os cientistas determinaram com precisão o diâmetro do planeta: 181.600 km – com uma incerteza pouco abaixo de 4300 km.

“As medições feitas pelo Cheops são cinco vezes mais precisas do que aquelas realizadas a partir da Terra. Isto dá-nos uma amostra do que podemos alcançar com o Cheops nos próximos meses e anos,” disse Willy Benz, investigador principal do consórcio da missão Cheops e professor de astrofísica da Universidade de Berna.

Uma revisão formal do desempenho do satélite e das operações do segmento terrestre foi realizada no dia 25 de Março e o Cheops passou com distinção. Com isso, a ESA passou a responsabilidade pela operação da missão ao consórcio liderado por Willy Benz.

Felizmente, as actividades de comissionamento não foram muito afectadas pela emergência resultante da pandemia de coronavírus, que resultou em medidas de distanciamento social e restrições ao movimento na Europa para impedir a propagação do vírus.

“O segmento terrestre tem funcionado muito bem desde o início, o que nos permitiu automatizar completamente a maioria das operações para comandar o satélite e reduzir os dados já nas primeiras semanas após o lançamento,” explica Carlos. “Quando a crise surgiu em Março, com as novas regras e regulamentos adjudicados, os sistemas automatizados significavam que o impacto na missão era mínimo.”

O Cheops está actualmente em transição para operações científicas de rotina, que devem começar antes do final de abril. Os cientistas começaram a observar alguns dos “primeiros alvos da ciência” – uma selecção de estrelas e sistemas planetários escolhidos para mostrar exemplos do que a missão pode alcançar: incluem um planeta “super-Terra quente” conhecido como 55 Cancri e, que se encontra coberto por um oceano de lava, bem como o “Neptuno quente” GJ 436b, que está a perder a sua atmosfera devido ao brilho da estrela hospedeira. Outra estrela na lista das próximas observações do Cheops é uma anã branca, o primeiro alvo do Programa de Observadores Convidados da ESA, que fornece aos cientistas de fora do consórcio da missão a oportunidade de usar a missão e capitalizar as suas capacidades de observação.

Astronomia On-line
21 de Abril de 2020

 

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3568: Cientistas descobriram exoplaneta em forma de bola de rugby

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA / ESA / J. Olmsted (STScI)
Representação artística de um exoplaneta distorcido

A órbita está tão próxima da sua estrela que este exoplaneta, em forma de bola de futebol americano, completa uma volta em pouco mais de quatro horas.

Um recém-descoberto exoplaneta assume uma inusitada forma de bola de futebol americano, uma configuração explicada pelas poderosas forças gravitacionais que incidem sobre este corpo celeste.

O KOI 1843.03 orbita uma anã vermelha com pouco menos da metade da massa do Sol. Investigações anteriores descobriram que este exoplaneta, localizado a 395 anos-luz da Terra, possui cerca de 44% da massa e 60% do diâmetro do nosso planeta, detalha o Space.

Depois de terem realizado várias simulações em três dimensões, os cientistas descobriram que o KOI 1843.03 é “significativamente alongado” na ponta que está direccionada para a estrela que orbita. O “efeito de maré”, causado pela gravidade estelar, pode dar ao planeta esta forma bizarra.

Leslie Rogers, astrofísica da Universidade de Chicago, disse que o exoplaneta deve ser composto maioritariamente por ferro, o que o impede de ser completamente despedaçado pelas forças gravitacionais que sofre constantemente. O artigo científico está disponível no arXiv, mas ainda carece de revisão por pares.

“O KOI 1834.03 é um dos exoplanetas com mais ferro descoberto até hoje.” As estimativas dos investigadores indicam que 66% do planeta é de ferro – muito semelhante a Mercúrio, que possui uma concentração deste elemento de 70%.

No futuro, os cientistas pretendem observar com mais detalhe de que forma os exoplanetas com alta composição de ferro se comportam em momentos de alta incidência de forças gravitacionais oriundas das estrelas que orbitam.

ZAP //

Por ZAP
20 Abril, 2020

 

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3490: Telescópio do ESO observa exoplaneta onde chove ferro

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

eso2005pt — Nota de Imprensa Científica

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO, investigadores observaram um planeta extremo onde se pensa que chova ferro. O exoplaneta gigante ultra quente tem um lado diurno onde as temperaturas sobem aos 2400º Celsius, ou seja, suficientemente altas para vaporizar metais. Ventos fortes transportam vapor de ferro para o lado nocturno mais frio, onde este vapor condensa em gotas de ferro.

Podemos dizer que este planeta é chuvoso ao final da tarde, a diferença é que a chuva é de ferro,” disse David Ehrenreich, professor na Universidade de Geneva, Suíça, que liderou um estudo sobre este exoplaneta exótico, publicado hoje na revista Nature. Conhecido por WASP-76b, o exoplaneta situa-se a cerca de 640 anos-luz de distância da Terra, na constelação dos Peixes.

Este estranho fenómeno ocorre porque o planeta da “chuva de ferro” apenas mostra uma face, o lado diurno, à sua estrela progenitora, estando o lado nocturno sempre na escuridão. Tal como a Lua que orbita em torno da Terra, WASP-76b encontra-se em rotação sincronizada, o que significa que demora tanto tempo a completar uma rotação em torno do seu eixo como a dar uma volta em torno da sua estrela.

O lado diurno recebe milhares de vezes mais radiação da sua estrela hospedeira do que a Terra recebe do Sol, e por isso encontra-se tão quente que as moléculas se separam em átomos e os metais, tais como o ferro, se evaporam para a atmosfera. A extrema diferença de temperatura entre os lados diurno e nocturno resulta em ventos vigorosos que levam o vapor de ferro do lado diurno ultra quente até ao lado nocturno mais frio, onde as temperaturas baixam para cerca de 1500º Celsius.

De acordo com o novo estudo, WASP-76b não tem apenas diferentes temperaturas entre os lados diurno e nocturno, mas apresenta também uma química diferente entre os dois lados. Com o auxílio do instrumento ESPRESSO montado no VLT do ESO, situado no deserto chileno do Atacama, os astrónomos identificaram pela primeira vez variações químicas num planeta gigante gasoso ultra quente. Os cientistas detectaram uma forte assinatura de vapor de ferro na fronteira do final da tarde, a qual separa o lado diurno do planeta do seu lado nocturno. “Surpreendentemente, não vemos, no entanto, vapor de ferro na manhã,” diz Ehrenreich, “o que significa que chove ferro no lado nocturno deste exoplaneta extremo”.

As observações mostram que o vapor de ferro é abundante na atmosfera do lado diurno quente de WASP-76b,” acrescenta María Rosa Zapatero Osorio, astrofísica do Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, e chefe da equipa científica do ESPRESSO. ”Uma fracção deste ferro é injectada no lado nocturno, devido à rotação do planeta e aos ventos atmosféricos. Aí, o ferro encontra ambientes muito mais frios, o que faz com que condense e precipite.

Este resultado foi obtido em Setembro de 2018, a partir das primeiras observações científicas do ESPRESSO, pelo consórcio científico que construiu o instrumento: uma equipa de Portugal, Itália, Suíça, Espanha e ESO.

O ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) foi originalmente concebido para procurar planetas do tipo terrestre em torno de estrelas do tipo solar. No entanto, rapidamente provou ser muito mais versátil. ”Depressa compreendemos que o notável poder colector do VLT e a estabilidade extrema do ESPRESSO, transformavam este instrumento na máquina perfeita para estudar atmosferas exoplanetárias,” disse Pedro Figueira, cientista do instrumento ESPRESSO no ESO, Chile.

Temos agora uma maneira completamente nova de investigar as condições atmosféricas dos exoplanetas mais extremos,” conclui Ehrenreich.

Notas

Uma versão anterior desta nota de imprensa indicava erradamente que a distância a WASP-76b eram 390 anos-luz, com base num estudo de 2016. Dados mais recentes indicam que o exoplaneta se encontra a 640 anos-luz de distância da Terra.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico publicado na revista Nature.

A equipa é composta por David Ehrenreich (Observatoire Astronomique de l’Université de Genève, Geneva, Suíça [UNIGE]), Christophe Lovis (UNIGE), Romain Allart (UNIGE), María Rosa Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Espanha [CSIC-INTA]), Francesco Pepe (UNIGE), Stefano Cristiani (INAF Osservatorio Astronomico di Trieste, Itália [INAF Trieste]), Rafael Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Espanha [IAC]), Nuno C. Santos (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA/UPorto] & Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), Francesco Borsa (INAF Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Itália [INAF Brera]), Olivier Demangeon (IA/UPorto), Xavier Dumusque (UNIGE), Jonay I. González Hernández (IAC), Núria Casasayas-Barris (IAC), Damien Ségransan (UNIGE), Sérgio Sousa (IA/UPorto), Manuel Abreu (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade de Lisboa, Portugal [IA/FCUL] & Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [FCUL], Vardan Adibekyan [IA/UPorto], Michael Affolter (Physikalisches Institut & Centro do Espaço e Habitabilidade, Universität Bern, Suíça [Bern]), Carlos Allende Prieto (IAC), Yann Alibert (Bern), Matteo Aliverti (INAF Brera), David Alves (IA/FCUL & FCUL), Manuel Amate (IA/UPorto), Gerardo Avila (Observatório Europeu do Sul, Garching bei München, Alemanha [ESO]), Veronica Baldini (INAF Trieste), Timothy Bandy (Bern), Willy Benz (Bern), Andrea Bianco (INAF Brera), Émeline Bolmont (UNIGE), François Bouchy (UNIGE), Vincent Bourrier (UNIGE), Christopher Broeg (Bern), Alexandre Cabral (IA/FCUL & FCUL), Giorgio Calderone (INAF Trieste), Enric Pallé (IAC), H. M. Cegla (UNIGE), Roberto Cirami (INAF Trieste), João M. P. Coelho (IA/FCUL & FCUL), Paolo Conconi (INAF Brera), Igor Coretti (INAF Trieste), Claudio Cumani (ESO), Guido Cupani (INAF Trieste), Hans Dekker (ESO), Bernard Delabre (ESO), Sebastian Deiries (ESO), Valentina D’Odorico (INAF Trieste & Scuola Normale Superiore, Pisa, Itália), Paolo Di Marcantonio (INAF Trieste), Pedro Figueira (Observatório Europeu do Sul, Santiago de Chile, Chile [ESO Chile] & IA/UPorto), Ana Fragoso (IAC), Ludovic Genolet (UNIGE), Matteo Genoni (INAF Brera), Ricardo Génova Santos (IAC), Nathan Hara (UNIGE), Ian Hughes (UNIGE), Olaf Iwert (ESO), Florian Kerber (ESO), Jens Knudstrup (ESO), Marco Landoni (INAF Brera), Baptiste Lavie (UNIGE), Jean-Louis Lizon (ESO), Monika Lendl (UNIGE & Instituto de Investigação do Espaço, Academia das Ciências austríaca, Graz, Áustria), Gaspare Lo Curto (ESO Chile), Charles Maire (UNIGE), Antonio Manescau (ESO), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto & Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), Denis Mégevand (UNIGE), Andrea Mehner (ESO Chile), Giusi Micela (INAF Osservatorio Astronomico di Palermo, Itália), Andrea Modigliani (ESO), Paolo Molaro (INAF Trieste & Instituto de Física Fundamental do Universe, Trieste, Itália), Manuel Monteiro (IA/UPorto), Mário Monteiro (IA/UPorto & FCUP), Manuele Moschetti (INAF Brera), Eric Müller (ESO), Nelson Nunes (IA), Luca Oggioni (INAF Brera), António Oliveira (IA/FCUL & FCUL), Giorgio Pariani (INAF Brera), Luca Pasquini (ESO), Ennio Poretti (INAF Brera & Fundación Galileo Galilei, INAF, Breña Baja, Espanha), José Luis Rasilla (IAC), Edoardo Redaelli (INAF Brera), Marco Riva (INAF Brera), Samuel Santana Tschudi (ESO Chile), Paolo Santin (INAF Trieste), Pedro Santos (IA/FCUL & FCUL), Alex SegovIA/FCULMilla (UNIGE), JulIA/FCULV. Seidel (UNIGE), Danuta Sosnowska (UNIGE), Alessandro Sozzetti (INAF Osservatorio Astrofisico di Torino, Pino Torinese, Itália), Paolo Spanò (INAF Brera), Alejandro Suárez Mascareño (IAC), Hugo Tabernero (CSIC-INTA & IA/UPorto), Fabio Tenegi (IAC), Stéphane Udry (UNIGE), Alessio Zanutta (INAF Brera), Filippo Zerbi (INAF Brera).

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