2502: Exoplaneta rochoso e do tamanho da Terra não tem atmosfera

Esta impressão de artista mostra o exoplaneta LHS 3844b, com 1,3 vezes a massa da Terra e em órbita de uma estrela anã M. De acordo com observações pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA, a superfície do planeta pode estar coberta sobretudo por rocha vulcânica escura, sem nenhuma atmosfera aparente.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)

Um novo estudo usando dados do Telescópio Espacial Spitzer da NASA fornece um raro vislumbre das condições à superfície de um planeta rochoso que orbita uma outra estrela que não o Sol. O estudo, publicado esta semana na revista Nature, mostra que a superfície do planeta poderá ser semelhante à da Lua ou à de Mercúrio: o planeta provavelmente tem pouca ou nenhuma atmosfera e pode estar coberto pelo mesmo material vulcânico refrigerado encontrado nas áreas escuras da superfície da Lua, chamadas mares.

Descoberto em 2018 pela missão TESS (Transiting Exoplanet Satellite Survey) da NASA, o planeta LHS 3844b está localizado a 48,6 anos-luz da Terra e tem 1,3 vezes o raio da Terra. Orbita uma estrela pequena e fria, chamada anã M – especialmente interessante porque, dado que é o tipo estelar mais comum e duradouro da Via Láctea, as anãs M podem albergar uma alta percentagem do número total de planetas da nossa Galáxia.

O TESS encontrou o planeta através do método de trânsito, que envolve a detecção de quando a luz observada de uma estrela-mãe escurece por causa de um planeta que orbita entre a estrela e a Terra. A detecção da luz vinda directamente da superfície do planeta – outro método – é difícil porque a estrela é muito mais brilhante e abafa a luz do planeta.

Mas durante observações de acompanhamento, o Spitzer foi capaz de detectar a luz da superfície de LHS 3844b. O planeta completa uma órbita em torno da sua estrela hospedeira em apenas 11 horas. Com uma órbita tão íntima, LHS 3844b tem muito provavelmente “bloqueio de marés”, ou seja, um lado do planeta está permanentemente virado para a estrela. O lado diurno tem uma temperatura de aproximadamente 170º C. Sendo extremamente quente, o planeta irradia muita luz infravermelha e o Spitzer é um telescópio infravermelho. A estrela-mãe do planeta é relativamente fria (embora ainda seja muito mais quente do que o planeta), o que faz com que a observação directa do lado diurno de LHS 3844b seja possível.

Esta observação assinala a primeira vez que os dados do Spitzer foram capazes de fornecer informações sobre a atmosfera de um mundo terrestre em torno de uma anã M.

A busca pela vida

Ao medir as diferenças de temperatura entre o lado quente e o lado frio do planeta, a equipa descobriu que existe uma quantidade insignificante de calor sendo transferido entre os dois. Se existisse uma atmosfera, o ar quente do lado diurno expandir-se-ia naturalmente, produzindo ventos que transferiam calor em redor do planeta. Num mundo rochoso com pouca ou nenhuma atmosfera, como a Lua, não existe ar para transferir calor.

“O contraste de temperatura neste planeta é quase tão grande quanto possível,” disse Laura Kreidberg, investigadora do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, no estado norte-americano de Massachusetts, autora principal do novo estudo. “Isto combina maravilhosamente com o nosso modelo de um planeta rochoso sem atmosfera.”

A compreensão dos factores que podem preservar ou destruir atmosferas planetárias é parte de como os cientistas planeiam procurar ambientes habitáveis para lá do nosso Sistema Solar. A atmosfera da Terra é a razão pela qual a água líquida pode existir à superfície, permitindo que a vida prospere. Por outro lado, a pressão atmosférica de Marte é agora inferior a 1% da da Terra e os oceanos e rios que outrora polvilharam a superfície do Planeta Vermelho desapareceram.

“Nós temos muitas teorias sobre o comportamento das atmosferas planetárias em torno de anãs M, mas não temos conseguido estudá-las empiricamente,” disse Kreidberg. “Agora, com LHS 3844b, temos um planeta terrestre fora do nosso Sistema Solar onde, pela primeira vez, podemos determinar observacionalmente que uma atmosfera não está presente.”

Em comparação com estrelas parecidas com o Sol, as anãs M emitem altos níveis de radiação ultravioleta (embora menos luz no geral), o que é prejudicial à vida e pode erodir a atmosfera de um planeta. São particularmente violentas na sua juventude, expelindo um grande número de proeminências, ou surtos de radiação e partículas que podem arrancar as atmosferas planetárias em desenvolvimento.

As observações do Spitzer descartam uma atmosfera com mais de 10 vezes a pressão da da Terra (medida em bares, a pressão atmosférica da Terra, ao nível do mar, ronda 1 bar). Uma atmosfera entre 1 e 10 bares, em LHS 3844b, foi também quase totalmente descartada, embora os autores notem que poderá haver uma pequena chance de existir caso algumas propriedades estelares e planetárias satisfaçam determinados critérios muito específicos e improváveis. Eles também argumentam que, com o planeta tão perto da estrela, uma atmosfera fina seria arrancada pela intensa radiação e pelo fluxo da estrela (frequentemente chamado “vento estelar”).

“Ainda estou esperançosa que outros planetas em torno de anãs M consigam segurar as suas atmosferas,” disse Kreidberg. “Os planetas terrestres no nosso Sistema Solar são extremamente diversos e espero que o mesmo seja verdadeiro para os sistemas exoplanetários.”

Uma rocha despida

O Spitzer e o Telescópio Espacial Hubble já reuniram informações sobre as atmosferas de vários planetas gasosos, mas LHS 3844b parece ser o mais pequeno para o qual os cientistas usaram a luz vinda da sua superfície para aprender mais sobre a sua atmosfera (ou falta dela). O Spitzer usou anteriormente o método de trânsito para estudar os sete mundos rochosos em torno da estrela TRAPPIST-1 (também uma anã M) e para aprender mais sobre a sua possível composição geral; por exemplo, alguns provavelmente contêm água gelada.

Os autores do novo estudo deram um passo em frente, usando o albedo da superfície de LHS 3844b (a sua reflectividade) para tentar inferir a sua composição.

O estudo publicado na Nature mostra que LHS 3844b é “bastante escuro”, de acordo com o co-autor Renyu Hu, cientista do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, que administra o Telescópio Espacial Spitzer. Ele e os seus co-autores pensam que o planeta está coberto por basalto, um tipo de rocha vulcânica. “Sabemos que os mares da Lua são formados por vulcanismo antigo,” explicou Hu, “e postulamos que isso pode ter sido o que aconteceu neste planeta.”

Astronomia On-line
23 de Agosto de 2019

 

2489: NASA vai mesmo explorar Europa, a lua de Júpiter que pode ter vida extraterrestre

JPL-Caltech / NASA
A superfície brilhante de Europa, a misteriosa lua de Júpiter

A NASA deu luz verde a uma missão para explorar uma lua de Júpiter que é considerada um dos melhores candidatos para a vida extraterrestre.

A Europa – que é um pouco mais pequena do que a nossa lua – é um dos 79 satélites naturais do gigante gasoso e tem a particularidade de estar coberta de gelo na totalidade.

Há indícios, de acordo com o jornal britânico The Guardian, que sugerem que por baixo dessa crosta – que poderá ter dezenas de quilómetros de profundidade – pode mesmo haver um oceano. Os cientistas acreditam que nesta água pode ainda existir vida na forma de micro-organismos.

Europa parece ter o hat-trick de condições necessárias para começar a vida: água, possivelmente química e energia na forma de aquecimento de maré, um fenómeno que surge de rebocadores gravitacionais a agir na lua. Isso não só poderia impulsionar reacções químicas, mas também auxiliar o movimento de substâncias químicas entre rochas, superfície e oceano, possivelmente através de fontes hidrotermais.

A missão chamada Europa Clipper consiste na aproximação de uma nave à Europa. A missão irá procurar lagos subterrâneos e fornecer dados sobre a espessura da crosta gelada da lua. A equipa também espera confirmar a presença de plumas de água, previamente detectadas pela sonda Galileo da NASA e pelo telescópio espacial Hubble.

Se confirmado, isso significaria que os cientistas não precisariam de encontrar uma maneira de invadir a crosta gelada da lua para explorar a composição do oceano.

O anúncio significa que a missão recebeu autorização para o projecto final, a nave espacial a ser construída e os instrumentos a serem desenvolvidos e testados. “Estamos todos entusiasmados com a decisão que move a missão Europa Clipper um passo mais perto para desvendar os mistérios deste mundo oceânico”, disse Thomas Zurbuchen, um administrador associado da Directoria de Missões Científicas na sede da NASA em Washington.

A missão que teve luz verde esta quarta-feira deverá ser lançada em 2025 e Agência Espacial Europeia tem uma missão semelhante prevista para 2022.

ZAP //

Por ZAP
21 Agosto, 2019

 

2480: Lua brilha mais do que o Sol em imagens do Fermi da NASA

Estas imagens mostram a visão cada vez mais aprimorada do brilho de raios-gama da Lua do Telescópio Espacial de Raios-gama Fermi da NASA. Cada imagem de 5 por 5 graus é centrada na Lua e mostra raios-gama com energias acima dos 31 milhões de electrões-volt, dezenas de milhões de vezes superiores à da luz visível. Nestas energias, a Lua é realmente mais brilhante do que o Sol. As cores mais brilhantes indicam um maior número de raios-gama. Esta sequência de imagens mostra como exposições mais longas, variando de dois a 128 meses (10,7 anos), melhorou a visão.
Crédito: NASA/DOE/Colaboração LAT do Fermi

Se os nossos olhos pudessem ver radiação altamente energética chamada raios-gama, a Lua pareceria mais brilhante do que o Sol! É assim que o Telescópio Espacial de Raios-gama Fermi da NASA tem visto o nosso vizinho no espaço ao longo da última década.

As observações de raios-gama não são sensíveis o suficiente para ver claramente a forma de disco da Lua ou quaisquer características da superfície. Em vez disso, o LAT (Large Area Telescope) do Fermi detecta um brilho proeminente centrado na posição da Lua no céu.

Mario Nicola Mazziotta e Francesco Loparco, ambos do Instituto Nacional de Física Nuclear da Itália em Bari, têm analisado o brilho da radiação gama da Lua como forma de entender melhor um outro tipo de radiação espacial: partículas velozes chamadas raios cósmicos.

“Os raios cósmicos são principalmente fotões acelerados por alguns dos fenómenos mais energéticos do Universo, como ondas de choque de estrelas explosivas e jactos produzidos quando a matéria cai em buracos negros,” explicou Mazziotta.

Dado que as partículas são electricamente carregadas, são fortemente afectadas por campos magnéticos, que a Lua não possui. Como resultado, até raios cósmicos de baixa energia podem alcançar a superfície, transformando a Lua num prático detector espacial de partículas. Quando os raios cósmicos atacam, interagem com a superfície poeirenta da Lua, de nome rególito, para produzir emissão de raios-gama. A Lua absorve a maioria destes raios-gama, mas alguns escapam.

Mazziotta e Loparco analisaram as observações lunares do LAT do Fermi para mostrar como a visão melhorou durante a missão. Eles reuniram dados de raios-gama altamente energéticos acima dos 31 milhões eV (electrão-volt) – mais de 10 milhões de vezes superior à energia da luz visível – e organizaram-nos ao longo do tempo, mostrando como exposições mais longas melhoram a visão.

“Vista a estas energias, a Lua nunca passaria pelo seu ciclo mensal de fases e ficaria sempre Cheia,” explicou Loparco.

À medida que a NASA planeia enviar novamente seres humanos à Lua até 2024 através do programa Artemis, com o objectivo eventual de enviar astronautas a Marte, a compreensão dos vários aspectos do ambiente lunar assume uma nova importância. Estas observações de raios-gama são uma lembrança de que os astronautas da Lua precisarão de protecção contra os mesmos raios cósmicos que produzem esta radiação gama de alta energia.

Embora o brilho de raios-gama da Lua seja surpreendente e impressionante, o Sol ainda brilha mais, com energias superiores a mil milhões de electrões-volt. Os raios cósmicos com energias mais baixas não alcançam o Sol porque o seu poderoso campo magnético os impede. Mas os raios-gama muito mais energéticos podem penetrar este campo magnético e atingir a atmosfera mais densa do Sol, produzindo raios-gama que chegam ao Fermi.

Embora a Lua, em raios-gama, não mostre um ciclo mensal de fases, o seu brilho varia com o tempo. Os dados do LAT do Fermi mostram que o brilho da Lua varia em cerca de 20% ao longo do ciclo de 11 anos do Sol. As variações na intensidade do campo magnético do Sol durante o ciclo mudam a quantidade de raios cósmicos que chegam à Lua, alterando a produção de raios-gama.

Astronomia On-line
20 de Agosto de 2019

 

2472: A NASA já escolheu os lugares de pouso no “Asteróide do Apocalipse”

NASA’s Goddard Space Flight Center

Depois de mais de oito meses a explorar o asteróide Bennu, também conhecido como o “Asteróide do Apocalipse”, a NASA já escolheu quatro áreas na sua superfície onde a nave espacial da missão OSIRIS-REx irá pousar.

Os astrónomos da agência espacial norte-americana consideram que o Bennu, que se localiza entre a Terra e Marte, é o “o testemunho silencioso de eventos titânicos na história de 4,6 mil milhões de anos do Sistema Solar”.

O asteróide é uma rocha gigantesca com cerca de 500 metros de diâmetro e pesa cerca de 87 milhões de toneladas, sendo ainda um dos asteróide mais próximos da Terra.

Os especialistas da OSIRIS-REx escolheram quatro lugares na superfície do asteróide para explorar o corpo celeste em detalhe. Cada área recebeu o nome de uma espécie de ave encontrada no Egipto, uma vez que a União Astronómica Internacional decidiu que os nomes oficiais de partes deste asteróide devem referir-se a aves mitológicas.

Segundo revelou a equipa, a escolha das áreas para pousar a nave foi mais difícil do que se acreditava que iria ser. A superfície do asteróide Bennu é mais rochosa do que parecia à distância, informação que a NASA confirmou depois de ter obtido imagens do asteróide captadas pela nave espacial Osiris-Rex.

A nave espacial chegou perto do asteróide em Dezembro de 2018, entrado na órbita do Bennu no final desse mesmo ano. Desde então, a nave tem explorado a superfície do asteróide, criando um mapa pormenorizado do corpo celeste.

Graças a este mesmo mapa, os cientistas da NASA conseguiram agora escolher os lugares mais convenientes para o futuro pouso. Os astrónomos querem realizar as primeiras recolhas de amostras do solo do asteróide no segundo sementes de 2020.

O melhor lugar definido pelos especialista da agência foi uma cratera que contem uma substância semelhante a areia. Os cientistas esperam começar a estudar o material que irá ser recolhido em Setembro de 2023.

ZAP // SputnikNews

Por ZAP
19 Agosto, 2019

 

2471: Astrónomos encontram 39 galáxias tão rápidas que nem o Hubble as consegue ver

CIÊNCIA

NASA /NRAO/AUI/NSF S. Dagnello

Galáxias antigas e massivas têm-se escondido no nosso Universo – e esconderam-se tão bem que são “invisíveis” ao olhos do famoso Telescópio Hubble.

Mas agora, os astrónomos que examinaram dados infravermelhos descobriram 39 destas galáxias, a espreitar em lugares estranhos do universo primitivo onde o céu nocturno seria muito diferente do nosso.

A luz que atingiu a Terra em 2019 a partir destas galáxias enormes e distantes teve que viajar tão longe que tem mais de milhares de milhões de anos, mostrando-nos como era essa parte do universo nos seus primeiros dois mil milhões de anos de existência. A luz está tão alterada que o Hubble – construído para ver em luz ultravioleta, visível e infravermelha próxima – não conseguiu vê-lo.

Isto aconteceu porque estas galáxias distantes – como a maioria das coisas distantes no nosso universo – estão a acelerar-se para longe de nós – uma consequência da energia escura que dirige a expansão do espaço. A luz vinda de objectos que se afastam de nós é aumentada em comprimentos de onda maiores e mais vermelhos.

Estas galáxias super-distantes estão a afastar-se tão rápido, de acordo com os investigadores que as descobriram, que a luz ultravioleta e a luz visível que emitiram mudaram completamente para a longa faixa de comprimento de onda “sub-milimétrica” que nem o Hubble consegue detectar.

Como resultado, de acordo com um artigo publicado em Agosto na revista especializada Nature, a maioria dos astrónomos que estão focados nos primeiros dois mil milhões de anos do universo acabam por estudar galáxias muito distantes que, no entanto, estão suficientemente imóveis para que o Hubble as possa ver.

Mas estas galáxias não são a norma. “Isso levanta questões da verdadeira abundância de galáxias massivas e da densidade da taxa de formação de estrelas no início do Universo”, escreveram os investigadores. Noutras palavras: quantas galáxias havia na época e com que velocidade formaram estrelas?

Astrónomos já tinham visto galáxias massivas individuais do passado profundo, bem como galáxias menores que tendem a estar envoltas em poeira. Mas para este trabalho, a equipa usou uma série de telescópios sub-milimétricos para detectar estas 39 galáxias antigas nunca antes vistas.

“Foi difícil convencer nossos pares de que estas galáxias eram tão antigas como suspeitávamos que fossem. As nossas suspeitas iniciais sobre a sua existência vieram dos dados infravermelhos do Telescópio Espacial Spitzer“, disse Tao Wang, principal autor do estudo e astrónomo da Universidade de Tóquio, disse em comunicado. “Mas ele tem olhos aguçados e revelou detalhes em comprimentos de onda sub-milimétricos, o melhor comprimento de onda para espreitar através da poeira presente no universo primitivo”.

Mesmo assim, foram necessários mais dados do Very Large Telescope, no Chile, para realmente provar que os cientistas estavam a ver antigas galáxias maciças.

Estas descobertas são significativas para os primeiros modelos do universo e para explicar como o nosso universo moderno passou a existir. Diversos modelos existentes predizem uma densidade muito menor deste tipos de galáxias, embora os cientistas suspeitem que as coisas possam ser diferentes. Com a nova descoberta, os cientistas precisam de refinar os seus modelos para dar conta deste novo conjunto de dados.

ZAP //

Por ZAP
19 Agosto, 2019

 

2462: NASA detectou (e mediu) o primeiro choque interplanetário

CIÊNCIA

Rainee Colacurcio / NASA

A Multiscale Magnetospheric Mission (MMS) da agência espacial norte-americana conseguir fazer as primeiras medições de um choque interplanetário.

Em comunicado, a NASA explica que os choques interplanetários são um tipo de choque sem colisão, no qual as partículas transferem energia através de campos magnéticos, em vez de “saltar” directamente umas nas outras. Este fenómeno ocorre em todo o Universo, incluindo super-novas, buracos negros e estrelas distantes.

Estes choques começam no Sol, que liberta de forma continuada correntes de partículas carregas – o chamado “vento solar”. A NASA publicou agora um vídeo descritivo sobre o vento solar, que pode ser lento ou rápido. Quando uma corrente rápida de vento solar excede uma corrente mais lenta, cria uma onda de choque.

“O MMS foi capaz de medir o impacto [interplanetário] graças aos seus inéditos instrumentos de alta resolução e velocidade. Este conjunto de instrumentos pode medir iões e electrões em torno de uma nave espacial até seis vezes por segundo”, começam por explicar os cientistas na mesma nota de imprensa.

“Tendo em conta que as ondas de choque de alta velocidade podem passar antes da nave espacial em apenas meio segundo, esta amostragem de alta velocidade é essencial para travar o acidente”, explicou a equipa.

A missão, lançada em 2015, tem como objectivo estudar o ambiente magnético que envolve a Terra. No novo estudo, os cientistas analisaram um fenómeno que ocorreu em Janeiro passado. Durante a observação, os dispositivos da NASA capturaram o primeiro teste visual da transferência de energia que ocorre durante um acidente interplanetário.

“A MMS obteve medições de partículas multi-ponto e de campo de alta resolução sem precedentes de um choque interplanetário”, escrevam os cientistas no novo estudo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista Journal of Geophysical Research.

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Por ZAP
18 Agosto, 2019

 

2460: NASA: Asteróide classificado como perigoso vai passar pela Terra no próximo ano

Chama-se 1998 OR2 e é um enorme asteróide que está actualmente numa trajectória para passar pelo nosso planeta. Contudo, este não é um asteróide qualquer. O astro tem órbita excêntrica, é classificado como objecto próximo da Terra e como asteróide potencialmente perigoso do grupo Apollo.

O 1998 OR2 foi descoberto no dia 24 de Julho de 1998. Quem o detectou foram astrónomos do programa NEAT no Observatório de Haleakala, no Havai. Contudo, este é um dos asteróides mais brilhantes e um dos mais perigosos que existe.

Asteróide  de 1998 OR2 é da classe dos mais perigosos que passam pela Terra

Os asteróides – corpos rochosos que vagueiam pelo no espaço – não evocam uma sensação particularmente positiva. Na verdade, cada vez se tem falado mais, após sabermos que não estamos a salvo dos impactos.

Assim, há cada vez mais olhos a vigiar o espaço e, segundo informações recentes, parece que há uma grande rocha prestes a passar por cá. Se entrar na nossa atmosfera, seguramente vai fazer muitos estragos.

Chama-se 1998 OR2, esta rocha está desde há muitos anos na mira da NASA. A agência projectou a sua órbita até ao ano 2197. Pela estimativa da rota, este astro nunca irá colidir com a Terra, a não ser que algo perturbe a sua rota.

NASA classifica como muito grande

O Centro de Estudos de Objectos Próximos à Terra (CNEOS) da NASA revelou que o asteróide 1998 OR2 tem um diâmetro estimado de 4 quilómetros e espera-se que passe pela Terra no dia 29 de Abril de 2020, às 15:26 horas de Portugal Continental.

No seu ponto mais próximo, o asteróide estará a uma distância de aproximadamente 0,04205 unidades astronómicas ou cerca de 6,3 milhões de quilómetros do centro do nosso planeta. Parece seguro, certo? Bem, o curso do asteróide pode ser alterado devido a alguns fenómenos e pode eventualmente colidir com a Terra.

Mas que fenómenos serão esses?

Em primeiro lugar existe o efeito Yarkovsky, que é conhecido por afectar o semieixo maior dos asteróides. Este fenómeno pode ser definido como a força consequente exercida sobre um corpo celeste devido a mudanças na temperatura. Entre as várias razões para esta alteração da temperatura, está a influência da radiação externa ou a gerada internamente.

Dessa forma, este tipo de alteração pode afectar a rotação do asteróide 1998 OR2 e, eventualmente, a sua órbita, fazendo com que este se vire para a Terra.

O segundo factor que poderia levar ao evento catastrófico de colisão de asteróides seria a perturbação da trajectória causada pela Fenda de ressonância gravitacional. Este último pode ser descrito como uma pequena região no espaço em torno de um planeta onde a gravidade do planeta pode alterar a órbita de um corpo celeste que transita por perto. Dessa forma, no caso de um asteróide, a gravidade poderá atrair para dentro da órbita do planeta, levando a uma colisão.

Que consequências resultariam de um impacto deste asteróide o planeta?

Há muitos dados apenas avançados com base em previsões, felizmente não temos registos que atestem a certeza dos factos. Contudo, além do dano tectónico causado pelo asteróide, o impacto também alteraria severamente as condições meteorológicas e atmosféricas do planeta.

17/08/2019

 

2455: Jovem Júpiter foi atingido de frente por enorme proto-planeta

Impressão de artista de uma colisão entre um jovem Júpiter e um proto-planeta massivo ainda em formação no Sistema Solar inicial.
Crédito: K. Suda & Y Akimoto/Mabuchi Design Office, cortesia do Centro de Astrobiologia do Japão

Segundo um estudo publicado esta semana na revista Nature, uma colisão colossal entre Júpiter e um planeta ainda em formação no início do Sistema Solar, há cerca de 4,5 mil milhões de anos, pode explicar leituras surpreendentes da nave espacial Juno da NASA.

Astrónomos da Universidade Rice e da Universidade Sun Yat-sen da China dizem que o seu cenário de impacto pode explicar as leituras gravitacionais anteriormente confusas da sonda Juno, que sugerem que o núcleo de Júpiter é menos denso e mais extenso do que o esperado.

“Isto é intrigante,” disse o astrónomo e co-autor do estudo, Andrea Isella. “Sugere que algo aconteceu e que mexeu com o núcleo, e é aí que o impacto gigante entra em acção.”

Isella explicou que as principais teorias sobre a formação de planetas sugerem que Júpiter começou como um planeta denso, rochoso ou gelado que mais tarde reuniu a sua atmosfera espessa do disco primordial de gás e poeira que deu origem ao nosso Sol.

Isella disse que estava céptico quando o autor principal do estudo, Shang-Fei Liu, sugeriu a ideia de que os dados podiam ser explicados por um impacto gigantesco que agitou o núcleo de Júpiter, misturando o conteúdo denso do seu núcleo com as camadas menos densas acima. Liu, ex-investigador de pós-doutoramento no grupo de Isella, é agora membro da faculdade em Sun Yat-sen em Zhuhai, China.

“Soava-me muito improvável,” recorda Isella, “como algo com uma probabilidade de um num bilião. Mas Shang-Fei convenceu-me, com os seus cálculos, de que não era assim tão inverosímil.”

A equipa de investigação realizou milhares de simulações de computador e descobriu que um Júpiter em rápido crescimento pode ter perturbado as órbitas de “embriões planetários” próximos, proto-planetas que estavam nos estágios iniciais da formação planetária.

Liu disse que os cálculos incluíram estimativas da probabilidade de colisões sob diferentes cenários e da distribuição de ângulos de impacto. Em todos os casos, Liu e colegas descobriram que havia pelo menos 40% de hipóteses de que Júpiter engolisse um embrião planetário nos primeiros milhões de anos. Além disso, Júpiter produziu em massa um “forte foco gravitacional” que deu origem a colisões frontais mais comuns do que aquelas apenas raspantes.

Isella explicou que o cenário de colisão se tornou ainda mais atraente depois de Liu ter executado modelos computacionais 3D que mostravam como uma colisão afectaria o núcleo de Júpiter.

“Como é denso e vem com muita energia, o impactor seria como uma bala que passa pela atmosfera e atinge o núcleo de frente,” disse Isella. “Antes do impacto, teríamos um núcleo muito denso, cercado pela atmosfera. O impacto frontal espalha as coisas, diluindo o núcleo.”

Os impactos em ângulos que apenas raspam o planeta podem fazer com que o objecto impactante se torne preso gravitacionalmente e afunde gradualmente no núcleo de Júpiter, e Liu disse que embriões planetários menores tão massivos quanto a Terra se desintegrariam na espessa atmosfera de Júpiter.

“O único cenário que resultou num perfil de densidade de núcleo semelhante ao que a Juno mede hoje é um impacto frontal com um embrião planetário cerca de 10 vezes mais massivo do que a Terra,” salientou Liu.

Isella acrescentou que os cálculos sugerem que, mesmo que este impacto tenha ocorrido há 4,5 mil milhões de anos, “ainda poderá levar muitos milhares de milhões de anos para que o material pesado volte a assentar num núcleo denso sob as circunstâncias sugeridas pelo artigo.”

Isella, que também é co-investigador do projecto CLEVER Planets, financiado pela NASA, com sede na Universidade Rice, disse que as implicações do estudo vão além do nosso Sistema Solar.

“Existem observações astronómicas de estrelas que podem ser explicadas por este tipo de evento,” realçou.

“Este ainda é um campo novo, de modo que os resultados estão longe de ser sólidos, mas tendo em conta que estamos à procura de planetas em torno de estrelas distantes, às vezes observamos emissões infravermelhas que desaparecem depois de alguns anos,” disse Isella. “Uma ideia é que se estamos a observar uma estrela à medida que dois planetas rochosos colidem de frente e se fragmentam, formar-se-ia uma nuvem de poeira que absorve a luz estelar e a re-emite. Vemos por isso uma espécie de um flash, no sentido de que agora temos esta nuvem de poeira que emite luz. E, depois de algum tempo, a poeira dissipa-se e essa emissão desaparece.”

A missão Juno foi desenhada para ajudar os cientistas a melhor compreender a origem e a evolução de Júpiter. A sonda, lançada em 2011, transporta instrumentos para mapear os campos gravitacionais e magnéticos de Júpiter e para investigar a estrutura interna profunda do planeta.

Astronomia On-line
16 de Agosto de 2019

2453: Seleccionados os quatro candidatos finais a local de recolha de amostras de Bennu

Na imagem encontram-se os quatro locais candidatos à recolha de amostras do asteróide Bennu pela missão OSIRIS-REx da NASA. “Nightingale” (canto superior esquerdo) encontra-se no hemisfério norte de Bennu. “Kingfisher” (canto superior direito) e “Osprey” (canto inferior esquerdo) encontram-se na região equatorial do asteróide. “Sandpiper” (canto inferior direito) está no hemisfério sul de Bennu. Em Dezembro, um destes locais será o escolhido para o evento de pouso da missão.
Crédito: NASA/Universidade do Arizona

Depois de meses a lutar contra a dura realidade da superfície do asteróide Bennu, a equipa que lidera a primeira missão de retorno de amostras de um asteróide da NASA seleccionou quatro potenciais locais para a nave espacial OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer) tocar o seu parceiro de dança cósmica.

Desde a sua chegada em Dezembro de 2018 que a sonda OSIRIS-REx tem mapeado todo o asteróide com o objectivo de identificar os locais mais seguros e acessíveis para a nave recolher amostras. Estes quatro locais agora serão estudados em mais detalhe a fim de seleccionar os dois últimos alvos – um primário e um local de reserva – em Dezembro.

A equipa originalmente planeava já ter escolhidos os dois últimos locais até este ponto da missão. A análise inicial de observações terrestres sugeriu que a superfície do asteróide provavelmente continha grandes “lagoas” de material fino. As primeiras imagens da nave, no entanto, revelaram que Bennu tem um terreno particularmente rochoso. Desde então, a topografia cheia de pedregulhos criou um desafio para a equipa identificar áreas seguras contendo material amostrável, que deve ser suficientemente fino – menos de 2,5 cm de diâmetro – para o mecanismo de recolha o conseguir recolher.

“Sabíamos que Bennu ia surpreender-nos, de modo que viemos preparados para o que pudéssemos encontrar,” disse Dante Lauretta, investigador principal da OSIRIS-REx na Universidade do Arizona, em Tucson, EUA. “Como acontece com qualquer missão de exploração, lidar com o desconhecido requer flexibilidade, recursos e engenho. A equipa OSIRIS-REx demonstrou estes traços essenciais para superar o inesperado durante todo o encontro com Bennu.”

O cronograma original da missão incluía, intencionalmente, mais de 300 dias de tempo extra para as operações de asteróide a fim de enfrentar tais desafios inesperados. Numa demonstração da sua flexibilidade e engenho em resposta às surpresas de Bennu, a equipa da missão está a adaptar o seu processo de selecção de locais. Em vez de seleccionar os dois últimos locais este verão, a missão vai passar mais quatro meses a estudar os quatro candidatos em mais detalhe, prestando especial atenção na identificação de regiões com material fino e amostrável recorrendo a observações de alta resolução. Os mapas que os “cidadãos contadores de pedregulhos” ajudaram a criar através de observações no início deste ano foram usados como um dos muitos dados considerados na avaliação da segurança de cada local. Os dados recolhidos serão fundamentais para seleccionar os dois últimos alvos mais adequados para a recolha de amostras.

A fim de se adaptar ainda mais à complexa superfície de Bennu, a equipa da OSIRIS-REx fez outros ajustes no processo de identificação do seu local de recolha de amostras. O plano original da missão previa um local de recolha de amostras com um raio de 25 metros. Não existem locais deste tamanho que não tenham pedregulhos, por isso a equipa identificou locais que variam entre 5 e 10 metros em raio. Para que a sonda tenha como alvo um local mais pequeno, a equipa reavaliou as capacidades operacionais da nave a fim de maximizar o seu desempenho. A missão também reforçou os seus requisitos de navegação para guiar a sonda até à superfície do asteróide, e desenvolveu uma nova técnica de amostragem chamada “Bullseye TAG,” que usa imagens da superfície do asteróide para navegar, com alta precisão, a sonda até ao solo. Até agora, o desempenho da missão demonstrou que os novos padrões estão dentro das suas capacidades.

“Embora a OSIRIS-REx tenha sido construída para recolher amostras de um asteróide a partir de uma área semelhante a uma praia, o extraordinário desempenho de voo, até à data, demonstra que seremos capazes de enfrentar o desafio que a superfície acidentada de Bennu representa,” comentou Rich Burns, gerente do projecto da OSIRIS-REx no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. “Este extraordinário desempenho engloba não apenas a nave e os instrumentos, mas também a equipa que continua a enfrentar todos os desafios que Bennu nos lança.”

Os quatro locais candidatos em Bennu são designados “Nightingale” (rouxinol), “Kingfisher” (guarda-rios), “Osprey” (águia-pesqueira) e “Sandpiper” (galinhola) – pássaros nativos do Egipto. O tema da nomenclatura complementa as outras duas convenções de nomenclatura da missão – divindades egípcias (o asteróide e a nave espacial) e aves mitológicas (características à superfície de Bennu).

Os quatro locais são diversos tanto em posição geográfica como em características geológicas. Embora a quantidade de material amostrável em cada local ainda não tenha sido determinada, todos os quatro locais foram cuidadosamente avaliados para garantir a segurança da sonda à medida que desce, toca e recolhe uma amostra da superfície do asteróide.

“Nightingale” é o local mais a norte, situado a 56º N. Existem várias possíveis regiões de recolha de amostras. Encontra-se dentro de uma pequena cratera englobada por uma cratera maior com mais de 140 metros de diâmetro. O local contém principalmente material escuro e fino e tem o menor albedo, ou reflectividade, e a temperatura mais baixa dos quatro alvos.

“Kingfisher” está localizado numa pequena cratera perto do equador de Bennu a 11º N. A cratera tem um diâmetro de 8 metros e é cercada por pedregulhos, embora o local propriamente dito esteja livre de rochas grandes. Dos quatro locais, “Kingfisher” tem a mais forte assinatura espectral de minerais hidratados.

“Osprey” está situada numa pequena cratera, com 20 metros em diâmetro, também localizada na região equatorial de Bennu a 11º N. Existem várias possíveis regiões de recolha de amostras no local. A diversidade de tipos de rochas na área circundante sugere que o rególito de “Osprey” também pode ser diversificado. “Osprey” tem a mais forte assinatura espectral de material rico em carbono dos quatro alvos.

“Sandpiper” está localizado no hemisfério sul de Bennu, a 47º S. O local encontra-se numa área relativamente plana na parede de uma grande cratera com 63 metros em diâmetro. Também estão presentes minerais hidratados, o que indica que “Sandpiper” pode conter material não modificado e rico em água.

Neste outono, a OSIRIS-REx dará início a análises detalhadas dos quatro locais candidatos durante a fase de reconhecimento da missão. Durante o primeiro estágio desta fase, a sonda executará passagens altas sobre cada um dos quatro locais a partir de uma distância de 1,29 km para confirmar que são seguros e contêm material amostrável. A obtenção de imagens detalhadas também ajudará a mapear as características e pontos de referência necessários para a navegação autónoma da sonda até à superfície do asteróide. A equipa usará os dados destas passagens para seleccionar os dois locais de recolha de amostras finais (o primário e o de reserva) em Dezembro.

O segundo e terceiro estágios do reconhecimento vão começar no início de 2020, quando a sonda realizar passagens sobre os dois últimos locais a altitudes ainda mais baixas e captar observações de resolução ainda mais elevada da superfície com o objectivo de identificar características, como agrupamentos de rochas que serão usados para navegar ate à superfície para recolha de amostras. A recolha de amostras da OSIRIS-REx está prevista para a segunda metade de 2020 e a sonda regressará à Terra no dia 24 de Setembro de 2023.

Astronomia On-line
16 de Agosto de 2019

 

2447: NASA prepara próxima missão a Marte em campo de lava na Islândia

A NASA prepara em campos de lava na Islândia a próxima missão a Marte, prevista para 2020, para dar continuação ao trabalho do robô “Curiosity”, que desde 2012 explora o planeta em busca de sinais de vida.

© iStock A NASA prepara em campos de lava na Islândia a próxima missão a Marte, prevista para 2020, para dar continuação ao trabalho do robô “Curiosity”, que desde 2012 explora o planeta em busca de sinais de vida.

Junto ao Langjokull, o segundo maior glaciar da Islândia, na região oeste da ilha, o campo de lava de Lambahraun foi durante três semanas de Julho o local de trabalho de uma quinzena de cientistas e engenheiros enviados pela Agência Espacial Norte-Americana.

A ilha vulcânica do meio do Atlântico Norte tem características a fazer lembrar o planeta vermelho, com a sua areia preta de basalto, as dunas moldadas pelo vento, as rochas negras e os cumes das montanhas à volta.

“Temos exactamente o tipo de padrões e transporte de matérias que os cientistas querem ver”, disse no local um responsável dos Serviços Espaciais de Controlo da Missão, Adam Deslauriers, de uma empresa do Canadá contratada pela NASA para testar um protótipo de veículo espacial.

Trata-se de um pequeno veículo eléctrico, branco e cor de laranja, com tracção nas quatro rodas e accionado por dois motores laterais, que funciona como uma retro-escavadora e que tem 12 pequenas baterias no interior. Basicamente “é indestrutível” disse Deslauriers, citado hoje pela AFP.

Equipado com sensores 3D, um computador, uma câmara com duas objectivas e instrumentos científicos, os 570 quilos do equipamento movem-se por controlo remoto a 20 centímetros por segundo.

O veículo recolhe e classifica dados do ambiente à sua volta graças às câmaras e envia-os para a equipa de engenheiros que estão a várias centenas de metros, que por sua vez os transmitem aos cientistas que estão confinados numa tenda. Tudo para simular o envio de informações de Marte para a Terra.

Os investigadores vão depois até ao local do veículo robô para medir a radiação e recolher amostras, coisa que o protótipo só conseguirá fazer na versão final.

Os locais de treino são escolhidos tendo em conta a forma como a areia e as rochas mudam tanto na composição química quanto nas propriedades físicas à medida que se mudam do glaciar para o rio vizinho.

Antes de Marte se tornar um deserto congelado e inóspito, onde a temperatura média ronda os 63 graus negativos, os cientistas admitem que se pareceria muito com a ilha.

“A mineralogia na Islândia é muito similar à que encontrámos em Marte”, disse Ryan Ewing, professor de geologia e geofísica na Universidade do Texas, Estados Unidos.

A Islândia já serviu de cenário para outros exercícios da NASA, nomeadamente por ocasião de missões da Apollo (missão que levou o homem à Lusa), quando 32 astronautas fizeram formação na ilha, em 1965 e 1967.

msn notícias
Lusa
14/08/2019

 

2443: UAI aprova segundo conjunto de nomes para características à superfície de Plutão

Este mapa, compilado a partir de imagens e dados recolhidos pela sonda New Horizons da NASA durante a sua passagem pelo sistema de Plutão em 2015, contém os nomes de várias características da superfície aprovados pela União Astronómica Internacional. Os nomes desta mais recente “ronda” estão a amarelo.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI/Ross Beyer

Várias pessoas e missões que abriram caminho à exploração histórica de Plutão e da Cintura de Kuiper – os mais distantes mundos já explorados – são homenageados no segundo conjunto de nomes oficiais de Plutão aprovados pela União Astronómica Internacional (UAI), a autoridade internacional responsável pela nomenclatura de corpos celestes e das suas características à superfície.

Os novos nomes foram propostos pela equipa da New Horizons da NASA, que realizou o primeiro reconhecimento de Plutão e das suas luas com a sonda New Horizons em 2015. Juntamente com uma pequena lista de nomes oficiais que a UAI já havia aprovado, a equipa científica da missão tem vindo a usar estes outros nomes informais para descrever as muitas regiões, cadeias de montanhas, planícies, vales e crateras descobertas durante o primeiro olhar detalhado da superfície de Plutão.

A UAI aprovou o primeiro conjunto de 14 nomes de características à superfície de Plutão em 2017, bem como um conjunto de nomes para a maior lua de Plutão, Caronte, em 2018. A equipa reuniu muitas das ideias durante uma campanha online em 2015.

Os 14 novos nomes de características de Plutão ficam aqui listadas abaixo por ordem alfabética. Os nomes homenageiam a mitologia do submundo, missões espaciais pioneiras que levaram ao sucesso da New Horizons, pioneiros históricos que cruzaram novos horizontes na exploração da Terra e cientistas e engenheiros associados com o estudo e exploração de Plutão e da Cintura de Kuiper.

  • Alcyonia Lacus, um possível lago de azoto gelado à superfície de Plutão, recebe o nome do lago “sem fundo” em Lerna, uma região da Grécia conhecida pelas suas nascentes e pelos seus pântanos; o lago alcioniano era uma das entradas para o submundo da mitologia grega;
  • Elcano Montes é uma cordilheira que homenageia Juan Sebastián Elcano (1476-1526), o explorador espanhol que em 1522 completou a primeira circum-navegarão da Terra (uma viagem iniciada em 1519 por Fernão de Magalhães);
  • Hunahpu Valles é um sistema de desfiladeiros em honra de um dos heróis gémeos da mitologia maia, que derrotou os senhores do submundo durante um jogo de bola (meso-americano);
  • A cratera Khare homenageia o cientista planetário Bishun Khare (1933-2013), especialista em química de atmosferas planetárias que fez trabalho de laboratório levando a vários artigos seminais sobre tolinas – as moléculas orgânicas que provavelmente são responsáveis pelas regiões mais escuras e avermelhadas de Plutão;
  • A cratera Kiladze homenageia Rolan Kiladze (1931-2010), o astrónomo georgiano (do Cáucaso) que fez investigações pioneiras sobre a dinâmica, astrometria e fotometria de Plutão;
  • Lowell Regio é uma grande região em honra a Percival Lowell (1855-1916), o astrónomo americano que fundou o Observatório Lowell e organizou uma busca sistemática por um planeta para lá de Neptuno;
  • Mwindo Fossae é uma rede de depressões longas e estreitas em honra de Nyanga (República Democrática do Congo/Zaire), o herói épico que viajou até ao submundo e, após regressar a casa, tornou-se um sábio e poderoso rei;
  • Piccard Mons é uma montanha e suspeito crio-vulcão que homenageia Auguste Piccard (1884-1962), inventor e físico do século XX, mais conhecido pelos seus voos pioneiros de balão até à atmosfera superior da Terra;
  • Pigafetta Montes homenageia Antonio Pigafetta (circa 1491-1531), o erudito e explorador italiano que narrou as descobertas feitas durante a primeira circum-navegarão da Terra, a bordo dos navios de Fernão de Magalhães;
  • Piri Rupes é um longo penhasco que homenageia Ahmed Muhiddin Piri (circa 1470-1553), também conhecido como Piri Reis, navegador e cartógrafo otomano famoso pelo seu mapa-múndi. Desenhou também alguns dos primeiros mapas existentes da América do Norte e Central;
  • A cratera Simonelli homenageia o astrónomo Damon Simonelli (1959-2004), cuja ampla investigação incluiu a história da formação de Plutão;
  • Wright Mons homenageia os irmãos Wright, Orville (1871-1948) e Wilbur (1867-1912), os pioneiros da aviação norte-americana que construíram e pilotaram, com sucesso, o primeiro avião do mundo;
  • Vega Terra é uma grande massa de terra em honra das missões soviéticas Vega 1 e 2, as primeiras naves espaciais a enviar balões para outro planeta (Vénus) e a fotografar o núcleo de um cometa (1P/Halley);
  • Venera Terra tem o nome das missões Venera, enviadas a Vénus pela União Soviética entre 1961 e 1984; incluíram o primeiro objecto feito pelo Homem a entrar na atmosfera de outro planeta, a fazer uma aterragem suave noutro planeta e a transmitir imagens de outra superfície planetária.

A sonda New Horizons está quase a 6,6 mil milhões de quilómetros da Terra. Está de boa saúde e a transmitir dados registados durante o “flyby” de Ano Novo de 2019 pelo objecto 2014 MU69 da Cintura de Kuiper, de nome Ultima Thule, o objecto mais distante e primitivo já explorado.

Astronomia On-line
13 de Agosto de 2019

 

Descoberto buraco negro “encoberto” no Universo inicial

Dados do Observatório de raios-X Chandra da NASA revelaram o que poderá ser o mais distante buraco negro “encoberto”.
Crédito: raios-X – NASA/CXO/Pontificia Universidad Católica de Chile/F. Vito; rádio – ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); óptico – Pan-STARRS

Os astrónomos descobriram evidências do mais distante buraco negro “encoberto” até à data, usando o Observatório de raios-X Chandra da NASA. A apenas 6% da idade do Universo, esta é a primeira indicação de um buraco negro escondido por gás numa altura tão precoce na história do cosmos.

Os buracos negros super-massivos, com milhões a milhares de milhões de vezes a massa do nosso Sol, normalmente crescem puxando material de um disco de matéria circundante. O crescimento rápido gera grandes quantidades de radiação numa região muito pequena em redor do buraco negro. Os cientistas chamam “quasar” a esta fonte extremamente brilhante e compacta.

De acordo com as teorias actuais, uma densa nuvem de gás alimenta o material no disco em torno do buraco negro super-massivo durante o seu período de crescimento inicial, que “envolve” ou esconde da nossa observação a maior parte da luz brilhante do quasar. À medida que o buraco negro consome material e se torna mais massivo, o gás na nuvem esgota-se, até que o buraco negro e o seu disco brilhante ficam a descoberto.

“É extraordinariamente desafiador encontrar quasares nesta fase encoberta, porque grande parte da sua radiação é absorvida e não pode ser detectada pelos instrumentos actuais,” disse Fábio Vito da Pontificia Universidad Católica de Chile, em Santiago, Chile, que liderou o estudo. “Graças ao Chandra e à capacidade dos raios-X em penetrarem através da nuvem obscura, pensamos que finalmente conseguimos.”

A nova descoberta surgiu de observações de um quasar chamado PSO167-13, que foi descoberto pela primeira vez pelo Pan-STARRS, um telescópio óptico no Hawaii. Observações ópticas deste e de outros levantamentos detectaram cerca de 200 quasares que já brilhavam intensamente quando o Universo tinha menos de mil milhão de anos, ou cerca de 7% da sua idade actual. Estas pesquisas só foram consideradas eficazes para encontrar buracos negros não cobertos, porque a radiação que detectam é suprimida até por finas nuvens de gás e poeira. Como PSO167-13 fazia parte destas observações, esperava-se que este quasar também estivesse desobstruído.

A equipa de Vito testou esta ideia usando o Chandra para observar PSO167-13 e outros nove quasares descobertos com levantamentos ópticos. Após 16 horas de observações, apenas três fotões de raios-X foram detectados de PSO167-13, todos com energias relativamente altas. Dado que os raios-X de baixa energia são mais facilmente absorvidos do que os de mais alta energia, a explicação provável é que o quasar é altamente obscurecido pelo gás, permitindo que sejam detectados apenas raios-X de alta energia.

“Esta foi uma completa surpresa,” disse o co-autor Niel Brandt da Universidade Estatal da Pensilvânia em University Park, EUA. “Era como se estivéssemos à espera de uma borboleta, mas ao invés víssemos um casulo. Nenhum dos outros nove quasares que observámos estava coberto, que foi o que previmos.”

Uma reviravolta interessante no que toca a PSO167-13 é que a galáxia hospedeira tem uma galáxia companheira, visível nos dados anteriormente obtidos com o ALMA (Atacama Large Millimeter Array) no Chile e com o Telescópio Espacial Hubble da NASA. Dada a sua pequena separação e o fraco brilho da fonte em raios-X, a equipa não foi capaz de determinar se a recém-descoberta emissão de raios-X está associada com o quasar PSO167-13 ou com a galáxia companheira.

Se os raios-X vierem do quasar conhecido, então os astrónomos precisam de desenvolver uma explicação para o porquê de o quasar parecer altamente obscurecido em raios-X, mas não no visível. Uma possibilidade é que houve um aumento grande e rápido no “disfarce” do quasar durante os três anos que separam as observações ópticas das de raios-X.

Por outro lado, se em vez disso os raios-X tiverem origem na galáxia companheira, então representa a detecção de um novo quasar em íntima proximidade com PSO167-13. Este par de quasares seria o mais distante já detectado.

Em qualquer um destes dois casos, o quasar detectado pelo Chandra seria o quasar encoberto mais distante já visto, 850 milhões de anos após o Big Bang. O recordista anterior foi observado 1,3 mil milhões de anos após o Big Bang.

Os autores planeiam prosseguir com mais observações a fim de aprender mais.

“Com uma observação mais longa do Chandra, podemos obter uma estimativa melhor de quão encoberto está este buraco negro,” disse o co-autor Franz Bauer, também da Pontificia Universidad Católica de Chile e membro associado do Millenium Institute de Astrofísica, “e fazer uma identificação confiante da fonte de raios-X com o quasar conhecido ou com a galáxia companheira.”

Os autores também planeiam procurar mais exemplos de buracos negros altamente obscurecidos.

“Nós suspeitamos que a maioria dos buracos negros super-massivos no Universo inicial está encoberta: é, pois, crucial detectá-los e estudá-los para entender como podem crescer até massas de mil milhões de sóis tão rapidamente,” comentou o co-autor Roberto Gilli do INAF em Bolonha, Itália.

O artigo que descreve estes resultados foi aceite para publicação na revista Astronomy and Astrophysics e está disponível online.

Astronomia On-line
13 de Agosto de 2019

 

2436: Asteróide do tamanho da Grande Pirâmide de Quéops passará “perto” da Terra a 49 mil km/h

Dentro de dias a Terra irá ser visitada por um “novo” asteróide. Segundo a NASA, este astro, do tamanho da Grande Pirâmide de Quéops, vai passar na Terra a uma velocidade de 49 mil km/h. Este é mais um asteróide que no mês de Agosto vem visitar o nosso planeta.

Depois de milhões de anos de anonimato, a gigantesca rocha espacial, com um tamanho estimado de 160 metros de largura, vai fazer por cá o seu primeiro voo registado no dia 28 de Agosto.

Chama-se 2019 OU1 e é um asteróide “novo” a passar pela Terra

O asteróide, apelidado de 2019 OU1, faz parte da classe Apollo de asteróides próximos da Terra – que formam a maioria dos asteróides potencialmente perigosos. Conforme já vimos no passado, meteoritos desta classe podem criar danos, como vimos com o Chelyabinsk.

Este foi o asteróide, que explodiu dramaticamente sobre a cidade russa e deixou os residentes atordoados com cortes de vidro estilhaçado.

Qual a origem destes asteróide classe Apollo?

Pensa-se que os asteróides Apollo têm origem no principal cinturão de asteróides, mas depois são desviados do rumo pelas interacções gravitacionais com Júpiter. Estes asteróides “potencialmente perigosos” são definidos pela NASA como rochas espaciais que passam até 0,05 au da Terra e têm uma magnitude de 22 ou menos.

De acordo com o CNEOS (Centro de Estudos de Objectos Próximos à Terra) da NASA, o asteróide 2019 OU1 deverá passar pela Terra no próximo dia 28 de Agosto. A rocha estará a uma distância de apenas 0,6867 unidades astronómicas ou 1 028 370,82 quilómetros da Terra.

Portanto, o asteróide deve passar pela Terra, mas sem a classificação de “perigoso” pela NASA.

Estamos a demorar muito para identificar a passagem dos asteróides

A parte mais assustadora é que a rocha, chamada 2019 OK, poderia arrasar uma cidade. Tendo poder semelhante ao de uma bomba atómica e nem sequer tinha sido avistada por astrónomos.

Se tivesse 100 metros de diâmetro, deixaria uma cratera com cerca de um quilómetro de diâmetro, e a energia da explosão seria equivalente a cinco megatoneladas de TNT. Contudo, se esse astro batesse nalgum lugar onde não há nada, então não aconteceria muito. Se caísse no oceano, poderia incitar um tsunami, mas não seria um que ameaçasse a vida.

Referiu o professor Kris Stanek ao jornal El Reg.

A nossa capacidade de lidar com os asteróides está a tornar-se mais urgente, à medida que os cientistas tentam desenvolver métodos para proteger a Terra da catástrofe. Na verdade, segundo, o nosso planeta, um dia assistiu a um impacto tão devastador que quase todos os dinossauros foram extintos, deixando apenas algumas aves vivas na Terra.

Nesse sentido, há várias agências, além da NASA, a desenvolver um projecto de escudo planetário. Resta saber se um dia iremos precisar dele e ele funcionará.

Imagem: NASA
Fonte: Mashable

[vrq/]

 

2434: Descoberto sistema vizinho com três mundos. É a “Disneylândia” dos exoplanetas

Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA

Uma equipa de cientistas encontrou um sistema solar (TOI 270) a cerca de 73 anos-luz da Terra que tem, pelo menos, três exoplanetas, um dos quais localizado na chamada zona habitável.

A descoberta, que pode ajudar a encontrar o “elo perdido” da Astronomia, é resultado de um estudo levado a cabo por uma equipa internacional de cientistas que se baseou em imagens captadas pelo telescópio TESS da agência espacial norte-americana (NASA), tendo os seus resultados sido publicados no fim de Julho na revista científica Nature Astronomy.

O sistema em causa é composto por uma estrela anã do tipo M3, em torno da qual orbita um corpo rochoso com um diâmetro maior do que a Terra e dois “mini-Neptunos” com duas vezes o tamanho do nosso planeta.

Tendo em conta que a estrela do sistema é bastante fria e emite pouca luz, e apesar de o seu planeta mais distante (TOI 270 d) estar apenas a 0,07 unidades astronómicas do astro (UA, distância entre a Terra e o Sol), a estrela deve localizar-se na zona habitável.

NASA

De acordo com as estimativas dos astrónomos, a temperatura de equilíbrio deste corpo seria de cerca de 67 graus Celsius.

Contudo, devido à provável presença de uma atmosfera densa capaz de reter calor, a vida em TOI 270d só seria possível nas suas camadas mais altas. Ainda assim, algumas características dos planetas observados alimentam o entusiasmo dos cientistas.

O sistema agora descoberto é um objecto de observações perfeito, podendo ainda contribuir para o estudo de outros mundos. “Este sistema é exactamente aquilo para o qual o TESS foi projectado: planetas pequenos e temperados que passam ou transitam em frente de uma estrela hospedeira inactiva, que não tem uma actividade estelar excessiva”, explicou o líder do projecto, Maximilian Günther, do Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, em comunicado da NASA.

“Esta estrela é calma e muito próxima de nós, e portanto muito mais brilhante do que as estrelas hospedeiras de sistemas comparáveis. Com extensas observações de acompanhamento, em breve poderemos determinar a composição destes mundos, estabelecer se têm atmosferas e que gases contêm”, enumerou.

NASA
Comparação do sistema solar TOI 270 com Júpiter e as suas luas

“Disneylândia dos exoplanetas”

Além disso, a descoberta de dois planetas gasosos de tamanhos semelhantes aos da Terra, ausentes do nosso Sistema Solar, poderá ainda contribuir para estudar e melhor compreender a formação dos corpos celestes.

“O TOI 270 permitirá estudar esse ‘elo perdido’ que existe entre os planetas rochosos semelhantes à Terra e os ‘mini-Neptunos’ de gás, uma vez que todos estes tipos de planetas foram formados num mesmo sistema sistema”, explica Günther.

“O TOI 270 é uma verdadeira Disneylândia para a ciência dos exoplanetas (…) É um laboratório excepcional, não por uma, mas por várias razões: realmente atende a todas as expectativas”, rematou.

ZAP //

Por ZAP
12 Agosto, 2019

 

ALMA mergulha na “esfera de influência” de buraco negro

O ALMA fez as medições mais precisas de gás frio girando em torno de um buraco negro super-massivo – o gigante cósmico no centro da gigantesca galáxia elíptica NGC 3258. A elipse multicolorida reflecte o movimento do gás que orbita o buraco negro, o azul indicando movimento na nossa direcção e o vermelho indicando movimento para longe de nós. A caixa inserida representa como a velocidade orbital muda com a distância ao buraco negro. Descobriu-se que o material gira mais depressa quanto mais perto os astrónomos observavam do buraco negro, permitindo-lhes calcular com precisão a sua massa: uns impressionantes 2,25 mil milhões de vezes a massa do nosso Sol.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), B. Boizelle; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; Telescópio Espacial Hubble (NASA/ESA); Carnegie-Irvine Galaxy Survey

O que acontece dentro de um buraco negro fica dentro de um buraco negro, mas o que acontece dentro da “esfera de influência” de um buraco negro – a região mais interna de uma galáxia onde a gravidade de um buraco negro é a força dominante – é de grande interesse para os astrónomos e pode ajudar a determinar a massa de um buraco negro bem como o seu impacto na sua vizinhança galáctica.

Novas observações com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) fornecem uma visão sem precedentes de um disco rodopiante de gás interestelar frio em torno de um buraco negro super-massivo. Este disco está no centro de NGC 3258, uma enorme galáxia elíptica a cerca de 100 milhões de anos-luz da Terra. Com base nestas observações, uma equipa liderada por astrónomos da Universidades A&M do Texas e da Universidade da Califórnia, em Irvine, determinou que este buraco negro tem uma massa equivalente a 2,25 mil milhões de sóis, o buraco negro mais massivo medido, até agora, com o ALMA.

Embora os buracos negros super-massivos possam ter massas de milhões a milhares de milhões de vezes a massa do Sol, representam apenas uma pequena fracção da massa de uma galáxia inteira. Isolar a influência da gravidade de um buraco negro das estrelas, do gás interestelar e da matéria escura é um grande desafio e requer observações altamente sensíveis em escala fenomenalmente pequenas.

“A observação do movimento orbital o mais próximo possível de um buraco negro é de vital importância quando se determina com precisão a massa do buraco negro,” disse Benjamin Boizelle, investigador pós-doutorado da Universidade A&M do Texas e autor principal do estudo publicado na revista The Astrophysical Journal. “Estas novas observações de NGC 3258 demonstram o incrível poder do ALMA em mapear, com detalhes impressionantes, a rotação de discos gasosos em torno de buracos negros super-massivos.”

Os astrónomos usam uma variedade de métodos para medir as massas dos buracos negros. Em galáxias elípticas gigantes, a maioria das medições vem de observações do movimento orbital de estrelas em redor do buraco negro, captadas no visível ou no infravermelho. Outra técnica, usando masers naturais de água (lasers no rádio) em nuvens de gás que orbitam em torno de buracos negros, fornece uma maior precisão, mas estes masers são muito raros e estão associados quase exclusivamente a galáxias espirais com buracos negros mais pequenos.

Ao longo dos últimos anos, o ALMA desbravou caminho ao utilizar um novo método para estudar buracos negros em galáxias elípticas gigantes. Cerca de 10% das galáxias elípticas contêm discos giratórios de gás frio e denso nos seus centros. Estes discos contêm monóxido de carbono (CO) gasoso, que pode ser observado com radiotelescópios no comprimento de onda milimétrico.

Usando o efeito Doppler da emissão das moléculas de CO, os astrónomos podem medir as velocidades das nuvens de gás em órbita, e o ALMA possibilita a resolução dos próprios centros de galáxias onde as velocidades orbitais são mais altas.

“A nossa equipa investiga galáxias elípticas próximas com o ALMA há já vários anos com o objectivo de encontrar e estudar discos de gás molecular girando em torno de buracos negros gigantes,” acrescentou Aaron Barth da Universidade da Califórnia em Irvine, co-autor do estudo. “NGC 3258 é o melhor alvo que já encontrámos, porque podemos rastrear a rotação do disco para mais perto do buraco negro do que em qualquer outra galáxia.”

Tal como a Terra orbita o Sol mais depressa do que Plutão, pois é-lhe exercida uma maior força gravitacional, as regiões mais internas do disco de NGC 3258 orbitam mais depressa do que as partes mais externas devido à gravidade do buraco negro. Os dados do ALMA mostram que a velocidade de rotação do disco sobe de 1 milhão de quilómetros por hora na sua orla externa, a cerca de 500 anos-luz do buraco negro, para mais de 3 milhões de quilómetros por hora perto do centro do disco, a uma distância de apenas 65 anos-luz do buraco negro.

Os investigadores determinaram a massa do buraco negro modelando a rotação do disco, tendo em conta a massa adicional das estrelas na região central da galáxia e outros detalhes como a forma ligeiramente distorcida do disco gasoso. A detecção clara da rápida rotação permitiu que os cientistas determinassem a massa do buraco negro com uma precisão inferior a 1%, embora tenham estimado uma incerteza sistemática adicional de 12% na medição porque a distância até NGC 3258 não é conhecida com muita precisão. Mesmo considerando a incerteza na distância, esta é uma das medições mais precisas da massa de qualquer buraco negro para lá da nossa Galáxia.

“O próximo desafio é encontrar mais exemplos de discos giratórios quase perfeitos como este, para que possamos aplicar este método de medir massas de buracos negros numa amostra maior de galáxias,” concluiu Boizelle. “Observações adicionais do ALMA, que atingirem este nível de precisão, ajudar-nos-ão a entender melhor o crescimento das galáxias e dos buracos negros por todo o Universo.”

Astronomia On-line
9 de Agosto de 2019

 

2424: Novas descobertas do Curiosity, sete anos depois da aterragem

Este panorama de um local chamado “Teal Ridge” foi capturado pela MastCam do Curiosity no dia 18 de Junho de 2019, ou durante o 2440.º dia marciano, ou sol, da missão.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS
(ver panorama completo)

O rover Curiosity da NASA percorreu um longo caminho desde que chegou a Marte, há sete anos atrás. Já viajou um total de 21 quilómetros e subiu 368 metros até à sua posição actual. Ao longo do caminho, o Curiosity descobriu que Marte teve condições para suportar vida microbiana no passado, entre outras coisas.

E o rover está longe de terminar, tendo acabado de perfurar a sua 22.ª amostra da superfície marciana. Tem mais alguns anos pela frente até que o seu sistema de energia nuclear se degrade o suficiente para limitar significativamente as operações. Depois, uma gestão cuidadosa da sua energia permitirá que o rover continue a estudar o Planeta Vermelho.

O Curiosity está agora a metade de uma região que os cientistas chamam de “unidade argilosa” do lado do Monte Sharp, dentro da Cratera Gale. Há milhares de milhões de anos, existiam riachos e lagos dentro da cratera. A água alterou os sedimentos depositados nos lagos, deixando para trás muitos minerais argilosos na região. Esse sinal de argila foi detectado pela primeira vez, do espaço, pela sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA, alguns anos antes do lançamento do Curiosity.

“Esta área é uma das razões pelas quais viemos para a Cratera Gale,” disse Kristen Bennnett do USGS (U.S. Geological Survey), co-líder da campanha da unidade argilosa do Curiosity. “Há 10 anos que estudamos imagens orbitais desta área e, finalmente, podemos olhar de perto.”

As amostras rochosas que o rover perfurou aqui revelaram as maiores quantidades de minerais argilosos já encontradas durante a missão. Mas o Curiosity detectou quantidades similarmente altas de argila noutras partes do Monte Sharp, inclusive em áreas onde a MRO não detectou argila. Isto levou os cientistas a perguntar o porquê das diferenças entre as descobertas orbitais e à superfície.

A equipa científica está a pensar em possíveis razões pelas quais os minerais de argila aqui se destacaram para a MRO. O rover encontrou uma “zona repleta de cascalho e pedregulhos” quando aqui chegou, disse Valerie Fox do Caltech, também co-líder da campanha. Uma ideia é que os seixos são a chave: embora os seixos individuais sejam demasiado pequenos para serem vistos pela MRO, podem aparecer colectivamente para o orbitador como um único sinal de argila espalhado pela área. A poeira também assenta mais facilmente sobre rochas planas do que sobre seixos; essa mesma poeira pode obscurecer os sinais visto do espaço. Os pedregulhos são demasiado pequenos para o Curiosity perfurar, de modo que a equipa científica está a procurar outras pistas para resolver este quebra-cabeça.

O Curiosity saiu desta zona rochosa em Junho e começou a encontrar características geológicas mais complexas. Parou para obter uma panorâmica de 360 graus num afloramento chamado “Teal Ridge”. Mais recentemente, capturou imagens detalhadas de “Strathdon”, uma rocha feita de dúzias de camadas sedimentares que endureceram numa pilha quebradiça e ondulada. Ao contrário das camadas finas e planas associadas com os sedimentos de lagos, as camadas onduladas nestas características sugerem um ambiente mais dinâmico. Vento, água corrente ou ambos podem ter moldado esta área.

Tanto “Teal Ridge” como “Strathdon” representam mudanças na paisagem. “Estamos a ver uma evolução no antigo ambiente de lago registado nestas rochas,” disse Fox. “Não foi apenas um lago estático. Está a ajudar-nos a passar de uma visão simplista de Marte, indo do molhado para o seco. Em vez de um processo linear, a história da água é mais complicada.”

O Curiosity está a descobrir uma história mais rica e complexa por trás da água no Monte Sharp – um processo que Fox comparou a finalmente poder ler os parágrafos num livro – um livro denso, com páginas arrancadas, mas um conto fascinante de montar.

Astronomia On-line
9 de Agosto de 2019

 

2422: Viajar ao Espaço profundo pode causar problemas de memória aos astronautas (e afectar as suas decisões)

NASA

Os cientistas que viajem até ao Espaço profundo podem vir a sofrer de problemas neuronais e/ou comportamentais devido à radiação.

Uma nova investigação, levada a cabo em ratos de laboratório, concluiu que a radiação presente no Espaço profundo causa deficiências neuronais.

De acordo com o novo estudo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica especializada e-Neuro, os resultados obtidos com as cobaias destacam a necessidade urgente de desenvolver medidas para proteger o cérebro humano durante viagens ao Espaço profundo, enquanto os cientistas se preparam para ir a Marte.

Tal como recorda a agência noticiosa Europa Press, os cientistas sabiam já que a radiação interrompe a sinalização, bem como outros processos que ocorrem no cérebro. Contudo, os estudos conduzidos anteriormente usaram exposições que não reflectem com exactidão as condições sentidas no Espaço profundo.

Para explicar melhor como é que as viagens espaciais podem afectar o sistema nervoso, Charles Limoli e os seus colegas expuseram os ratos de laboratório a radiação crónica de baixa dose (condições presentes no Espaço profundo) durante seis meses.

Após o procedimentos, os cientistas concluíram que a exposição à radiação prejudicava a sinalização celular no hipocampo e no córtex pré-frontal, resultando em problemas de memória e também de aprendizagem. A equipa observou ainda um aumento nos comportamentos de ansiedade, o que indicia que a radiação afectou também a amígdala.

Partindo destes resultados, a equipa prevê que, durante uma missão no Espaço profundo, cerca de um em cada cinco astronautas possam experimentar um comportamento de ansiedade, enquanto um em cada três poderá ter problemas de memória.

Além disso, frisam, estas condições podem ainda afectar a tomada de decisões. Por isso, insistem, é necessário desenvolver medidas para proteger os cérebros dos astronautas.

“A longo prazo, a natureza do ambiente de radiação no Espaço não determinará os nossos esforços para viajar até Marte, mas pode ser o maior obstáculo que a Humanidade deve resolver para viajar para lá da órbita da Terra”, pode ler-se no estudo.

Face à descoberta, o professor Francis A. Cucinotta, da Universidade de Nevada, em Las Vegas, nos Estados Unidos, mostrou-se céptico quanto às descobertas, dando conta que estas podem ser enganosas e que excedem os limites fixados pela NASA.

“Não há como um astronauta ficar exposto a esta fonte de energia de neutrões ou a doses equivalentes utilizadas. Isso violaria os limites de dose da NASA e das outras agências espaciais”, apontou ao portal Newsweek, questionando ainda por que motivos os cientistas recorreram a uma linhagem de cobaias conhecida por ser sensível a alterações climáticas.

ZAP //

Por ZAP
9 Agosto, 2019

 

2420: Vem aí um asteróide maior do que o Empire State Building (mas não há perigo)

(CC0/PD) Frantisek_Krejci / pixabay

Sim, um asteróide maior do que o Empire State Building vai passar pela Terra no próximo sábado. Não, isso não significa que precisemos de ficar preocupados.

No próximo sábado, o asteróide 2006 QQ23 vai passar a 0,049 unidades astronómicas da Terra, a cerca de 16.740 quilómetros por hora. Embora seja uma distância e uma velocidade suficientes para poder classificar este objecto de “asteróide potencialmente perigoso”, não há nada a temer.

Em declarações à CNN, Lindley Johnson e Kelly Fast, que controlam os objectos próximos da Terra com o Gabinete de Coordenação da Defesa Planetária da NASA, afirmam que este asteróide, com quase 570 metros de diâmetro, é “mais ou menos benigno”.

Segundo o canal televisivo, controlar estes objectos funciona principalmente como um mecanismo de defesa, para garantir que nenhum deles fica perto de atingir a Terra. Todos os anos, cerca de seis objectos do tamanho deste asteróide — que é maior do que o emblemático Empire State Building (443 metros) — passam pelo nosso planeta.

Além disso, existem actualmente cerca de 900 objectos espaciais próximos de nós no Sistema Solar que têm quase um quilómetro de diâmetro, ou seja, são muito maiores do que este asteróide 2006 QQ23.

É verdade que se atingisse a Terra, este asteróide poderia devastar uma grande área. No entanto, segundo Johnson, o impacto com a Terra é algo raro, ocorrendo talvez uma vez a cada dois ou três séculos.

E, como escreve a CNN, a NASA possui tecnologia para encontrar estes asteróides e perceber quando vão passar perto da Terra. Por exemplo, no caso do 2006 QQ23, os cientistas seguiram os dados de órbita a começar em 1901 até ao ano de 2200.

Porém, na semana passada, investigadores do Royal Institution of Australia, organização científica australiana sem fins lucrativos, anunciaram que um asteróide “assassino de cidades” passou muito perto da Terra — e quase passou despercebido.

ZAP //

Por ZAP
9 Agosto, 2019

 

2417: Meteorito pode ter desencadeado um enorme tsunami em Marte há 3000 milhões de anos

O impacto de um meteorito poderá ter causado um enorme tsunami (da altura de um arranha-céus) na superfície de Marte há 3,5 milhões de anos.

De acordo com o portal Live Science, a controversa teoria foi apresentada pela primeira vez em 2016 por dois grupos de cientistas. Agora, os especialistas podem ter novas evidências.

Foi Francois Costard, astrónomo do Centro Nacional de Investigação Científica de França e um dos primeiros cientistas a propor a teoria do tsunami, a encabeçar a nova investigação, que tinha como objectivo traçar o caminho da onda para, através da paisagem do Planeta Vermelho, rastrear a sua origem.

Depois de analisar dez crateras cujo tamanho e localização as torna possíveis locais de origem, Costard e a sua equipa concluíram que todos os modelos apontavam para a cratera Lomonosov, que tem cerca de 150 quilómetros de diâmetro.

NASA/JPL/USGS
Topografia da cratera Lomonosov

O co-autor do estudo Alexis Rodríguez explicou que a cratera em causa tem a idade adequada – cerca de 3 mil milhões de anos – e que as suas extremidades estão desgastadas, como se a água tivesse regressado ao “poço” após um forte impacto.

Os novos modelos, detalhados no estudo publicado esta semana na revista científica Journal of Geophysical Research, sugerem que a colisão foi forte o suficiente para desencadear um mega-tsunami (300 metros de altura) capaz de afectar todo o planeta.

Apesar dos resultados, os cientistas mostram-se cautelosos com os novos dados, frisando ser necessário levar a cabo novas investigação para confirmar a causa do tsunami.

As outras teorias incluem deslizamentos de terra, que poderiam ter moldado a paisagem marciana na altura em que o tsunami ocorreu, podendo gerar a onda, bem como um terremoto ou uma erupção vulcânica em alto-mar.

ZAP //

Por ZAP
8 Agosto, 2019

 

Hubble descobre exoplaneta “metálico” em forma de bola de rugby

Esta impressão de artista mostra um mundo alienígena que está a perder os gases magnésio e ferro da sua atmosfera. As observações representam a primeira vez que os chamados “metais pesados” – elementos mais massivos que o hidrogénio e hélio – foram detectados a escapar de um Júpiter quente, um exoplaneta gasoso que orbita muito perto da sua estrela. O planeta, conhecido como WASP-121b, orbita uma estrela mais brilhante e mais quente que o Sol. O planeta está tão perigosamente perto da sua estrela que a sua atmosfera superior atinge uma ardente temperatura superior a 2530º C. Uma torrente de luz ultravioleta da estrela hospedeira está a aquecer a atmosfera superior do planeta, o que faz com que os gases magnésio e ferro escapem para o espaço. As observações feitas com o instrumento STIS do Hubble detectaram as assinaturas espectrais de magnésio e ferro longe do planeta. A pequena distância que separa o planeta da estrela significa que está prestes a ser rasgado pelas forças de maré gravitacionais da estrela. As poderosas forças gravitacionais alteraram a forma do planeta para que se parecesse mais como uma bola de rugby. O sistema WASP-121 fica a cerca de 900 anos-luz da Terra.
Crédito: NASA, ESA e J. Olmsted (STScI)

Como pode um planeta ser “mais quente do que quente?” A resposta é quando se detectam metais pesados que escapam da atmosfera do planeta, em vez de se condensarem em nuvens.

Observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA revelam magnésio e ferro gasosos a escapar do estranho mundo para lá do nosso Sistema Solar conhecido como WASP-121b. As observações representam a primeira vez que os chamados “metais pesados” – elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio – foram vistos a escapar de um Júpiter quente, um exoplaneta grande e gasoso muito próximo da sua estrela.

Normalmente, os planetas quentes do tamanho de Júpiter ainda estão frios o suficiente para condensar, em nuvens, elementos mais pesados como magnésio e ferro.

Mas este não é o caso com WASP-121b, que orbita tão perigosamente perto da sua estrela que a sua atmosfera superior atinge uma ardente temperatura superior a 2530º C. O sistema WASP-121 reside a cerca de 900 anos-luz da Terra.

“Os metais pesados já foram vistos noutros Júpiteres quentes, mas apenas na atmosfera interior,” explicou o investigador David Sing, da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland. “Por isso não sabemos se estão a escapar ou não. Com WASP-121b, vemos os gases magnésio e ferro tão longe do planeta, que não estão gravitacionalmente ligados.”

A luz ultravioleta da estrela hospedeira, que é mais brilhante e mais quente do que o Sol, aquece a atmosfera superior e ajuda a escapar. Além disso, os gases magnésio e ferro que escapam podem estar a contribuir para o pico de temperatura, afirmou Sing. “Estes metais tornam a atmosfera mais opaca no ultravioleta, o que poderá estar a contribuir para o aquecimento da atmosfera superior,” explicou.

O planeta escaldante está tão perto da estrela que está prestes a ser dilacerado pela sua gravidade. Esta distância significa que o planeta não é redondo, tem uma forma mais parecida com uma bola de rugby devido às forças de maré gravitacionais.

“Nós escolhemos este planeta porque é tão extremo,” disse Sing. “Nós pensámos que havia a hipótese de ver elementos mais pesados a escapar. É tão quente e tão favorável para observar, é a melhor chance de encontrar a presença de metais pesados. Estávamos à procura principalmente de magnésio, mas havia indícios de ferro nas atmosferas de outros exoplanetas. Porém, foi uma surpresa vê-lo claramente nos dados e em tão grandes altitudes tão longe do planeta. Os metais pesados estão a escapar em parte porque o planeta é tão grande e inchado que a sua gravidade é relativamente fraca. Este é um planeta cuja atmosfera está a ser activamente removida.”

Os investigadores usaram o instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) para investigar, no ultravioleta, as assinaturas espectrais do magnésio e do ferro impressas na luz estelar filtradas através da atmosfera de WASP-121b à medida que o planeta passava em frente, ou transitava, a face da sua estrela-mãe.

Este exoplaneta é também um alvo perfeito para o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA procurar, no infravermelho, água e dióxido de carbono, que podem ser detectados em comprimentos de onda mais longe e vermelhos. A combinação das observações do Hubble e do Webb proporcionarão aos astrónomos um inventário mais completo dos elementos químicos que compõem a atmosfera do planeta.

O estudo de WASP-121b faz parte do levantamento PanCET (Panchromatic Comparative Exoplanet Treasury), um programa do Hubble para observar 20 exoplanetas, variando em tamanho desde super-Terras (várias vezes a massa da Terra) até Júpiteres (que têm mais de 100 vezes a massa da Terra), no primeiro estudo comparativo no ultravioleta, visível e infravermelho em larga escala de mundos distantes.

As observações de WASP-121b contribuem para o desenvolvimento da história de como os planetas perdem as suas atmosferas primordiais. Quando os planetas se formam, recolhem uma atmosfera contendo gás do disco em que o planeta e a estrela se formaram. Estas atmosferas consistem principalmente de gases primordiais mais leves, hidrogénio e hélio, os elementos mais abundantes do Universo. Esta atmosfera dissipa-se quando um planeta se aproxima da sua estrela.

“Os Júpiteres quentes são compostos principalmente de hidrogénio e o Hubble é muito sensível ao hidrogénio, de modo que sabemos que estes planetas podem perder gás com relativa facilidade,” acrescentou Sing. “Mas, no caso de WASP-121b, o hidrogénio e hélio estão a fluir, quase como um rio, e estão a arrastar com eles estes metais. É um mecanismo muito eficiente de perda de massa.”

Os resultados foram publicados na revista The Astronomical Journal.

Astronomia On-line
6 de Agosto de 2019

 

2407: Mundo promissor. Descoberta “super-Terra próxima” que pode abrigar vida

CIÊNCIA

Goddard de NASA/Chris Smith

Uma equipa internacional de cientistas descobriu um exoplaneta terrestre (super-Terra) potencialmente habitável a 31 anos-luz da Terra, uma distância que, na Astronomia, é considerada relativamente próxima.

De acordo com a nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica especializada Astronomy & Astrophysics, o novo mundo orbita uma estrela chamada GJ 357, que tem cerca de um terço da massa e do tamanho do Sol, sendo ainda 40% mais fria do que a nossa estrela.

A descoberta deste mundo começou já em Fevereiro passado, quando as câmaras do TESS, o satélite da agência espacial norte-americana (NASA) que procura exoplanetas, detectaram que a estrela se atenuava ligeiramente a cada 3,9 dias, indicando a presença de um exoplaneta em trânsito, o GJ 357b.

Para confirmar a sua presença, os especialistas basearam-se em observações terrestres feitas pelo espectrógrafo CARMENES do Observatório Calar Alto, em Espanha, e descobriram dois planetas adicionais no sistema. Destes, o GJ 357d, o mais distante dos mundos descobertos, intriga os cientistas.

O promissor exoplaneta tem seis vezes a massa da Terra e demora 55.7 dias terrestres para orbita a sua estrela. O seu tamanho e composição não são ainda conhecidos, mas tendo em conta que se trata de um planeta rochoso com esta massa, as suas dimensões podem variar entre uma a duas vezes o tamanho da Terra, segundo estimam os cientistas.

NASA / Chris Smith
Sistema GJ 357

“O GJ 357 d está dentro da borda externa da zona habitável da sua estrela, onde recebe aproximadamente a mesma quantidade de energia estelar que Marte recebe do Sol”, afirmou a cientista Diana Kossakowski, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha, que participou na nova investigação, citada em comunicado.

Segundo explicou, se se descobrir que o planeta tem uma atmosfera densa, este pode reter calor o suficiente para aquecer o planeta e permitir a existência de água líquida na sua superfície – uma das características mais importantes para a existência de vida.

“Construímos os primeiros modelos de como este novo mundo poderá ser […] Só o facto de se saber que a água líquida pode existir na superfície do planeta motiva os cientistas a encontrar formas de detectar sinais de vida”, explicou Jack Madden, da Universidade de Cornell que também trabalhou no estudo.

Contudo, sem uma atmosfera, alertou Kossakowski, a super-Terra terá, provavelmente, uma temperatura de equilíbrio de cerca de -53 graus Celsius, o que “faria o planeta parecer mais glacial do que habitável”.

“[A descoberta] é emocionante, uma vez que esta é a primeira super-Terra descoberta pelo TESS perto da humanidade que poderá vir abrigar”, apontou por sua vez Lisa Kaltenegger, directora do Instituto Carl Sagan da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, que faz também parte da equipa científica do TESS.

ZAP //

Por ZAP
6 Agosto, 2019

 

2402: Vento solar soprou dentro de um laboratório

CIÊNCIA

NASA
Os ventos solares transportam os isótopos de oxigénio da Terra para a Lua

Uma equipa de cientistas conseguiu reproduzir, dentro das quatro paredes de um laboratório, ventos solares, confirmando como se desenvolvem e proporcionando um novo modelo para o futuro estudo da física solar.

Os ventos solares são ouro para os cientistas, uma vez que perturbam a função dos satélites da Terra e criam as luzes das famosas auroras boreais. Estudá-los é o desejo de muitos físicos, nomeadamente os da equipa que levou a cabo esta experiência na Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos.

O Sol é uma grande bola de plasma quente, um estado energético de matéria composto por gás ionizado. Quando gira, o plasma acompanha a rotação e esse movimento de plasma no núcleo solar produz um campo magnético que preenche a atmosfera solar. A uma certa distância do Sol, conhecida como superfície de Alfvén, esse campo magnético enfraquece e o plasma separa-se do Sol, criando, assim, o vento solar.

“Apesar de ser muito variável, há essencialmente dois tipos de vento solar: o rápido e o lento”, explica Ethan Peterson, estudante de Física da Universidade norte-americana e autor principal do estudo, publicado no fim do mês na Nature Physics.

“As missões dos satélites documentaram de onde vem o vento rápido. Por isso, estávamos a tentar esclarecer, na nossa investigação, a origem do vento lento e como evolui enquanto viaja em direcção à Terra”, acrescentou.

Apesar de Peterson e a sua equipa não terem acesso há grande bola de plasma, têm acesso a uma outra bola que acabou por ser fundamental nesta experiência: a Grande Bola Vermelha, uma esfera oca com três metros de largura, com um íman forte no centro e várias sondas no interior.

Durante a experiência, os cientistas bombearam gás hélio, ionizaram-no para criar plasma e aplicaram uma corrente eléctrica que, juntamente com o campo magnético, agitou o plasma, criando uma imitação quase perfeita do plasma rotativo e dos campos electromagnéticos do Sol.

Com um mini-Sol dentro do seu laboratório, os físicos foram capazes de fazer medições em vários pontos dentro da esfera, o que lhes permitiu estudar os fenómenos solares a 3 dimensões.

Um dos passos mais significativos foi a recriação da Espiral de Parker, um campo magnético que preenche todo o Sistema Solar. Por baixo da superfície de Alfvén, o campo magnético irradia directamente do Sol, mas a dinâmica do vento solar nessa superfície faz com que o campo magnético assuma uma forma em espiral.

“As medições de satélite são muito consistentes com o modelo da Espiral de Parker. No entanto, só conseguem provar um passo de cada vez, sendo incapazes de criar um mapa a grande escala, como o que podemos construir em laboratório”, explicou o líder da investigação, citado pelo EuropaPress. “As nossas medições confirmam a teoria de Parker.”

Além disso, os cientistas conseguiram também identificar a fonte do “arroto” do plasma do Sol, pequenas ejecções periódicas de plasma que alimentam o vento solar lento.

Com o plasma a girar, os físicos estudaram o campo magnético e a velocidade do plasma. Os dados identificaram uma região onde o plasma se movia rápido o suficiente e onde o campo magnético era muito fraco, o suficiente para fazer o plasma se desprender e expelir radialmente.

Estas ejecções são identificadas por satélites, mas os cientistas não sabiam o que as causava. “A nossa investigação conseguiu identificar como se desenvolvem estes ‘arrotos’”, disse Peterson.

Apesar de estas experiências na Terra serem um grande contributo, elas não substituem as missões no Espaço. A sonda solar Parker, lançada em agosto do ano passado, deverá cair abaixo da superfície de Alfvén e poderá fornecer medições preciosas do vento solar, nunca obtidas até hoje.

“O nosso trabalho mostra que experiências em laboratório também podem alcançar a física fundamental desses processos”, remata Ethan Peterson.

ZAP //

Por ZAP
3 Agosto, 2019