2228: Telescópio Webb vai estudar Saturno e a sua lua Titã

Esta imagem mostra uma gigante tempestade saturniana observada em comprimentos de onda do infravermelho médio pelo VLT (Very Large Telescope) do ESO em 2011. Os gases quentes que alimentam a tempestade fazem-na brilhar em comparação com o resto do planeta.
Crédito: L. Fletcher (Universidade de Leicester) e ESO

Se perguntar a um estranho na rua qual o seu planeta favorito, provavelmente a resposta será Saturno. Os impressionantes anéis de Saturno são uma vista memorável em qualquer telescópio amador. Mas ainda há muito a aprender sobre Saturno, especialmente sobre o clima e a química do planeta, bem como sobre a origem do seu opulento sistema de anéis. Após o seu lançamento em 2021, o Telescópio Espacial James Webb da NASA observará Saturno, os seus anéis e a sua família de luas como parte de um abrangente programa do Sistema Solar.

Este estudo será levado a cabo através de um programa de Observações de Tempo Garantido liderado por Heidi Hammel, astrónoma planetária e vice-presidente executiva da AURA (Association of Universities for Research in Astronomy) em Washington, D.C., EUA. Hammel foi, em 2002, seleccionada pela NASA como cientista interdisciplinar do Webb.

“O objectivo deste programa é demonstrar as capacidades do Webb para observações do Sistema Solar, incluindo observações de objectos brilhantes, o rastreamento de objectos em movimento e a localização de alvos fracos ao lado de objectos brilhantes,” explicou Hammel. “Os dados serão disponibilizados para a comunidade do Sistema Solar o mais rápido possível para mostrar que o Webb pode fazer o que prometemos.”

O Webb vai prosseguir onde a sonda Cassini da NASA parou. A Cassini orbitou Saturno durante 13 anos, de 2004 até a missão terminar em 2017, quando mergulhou na atmosfera de Saturno. Desde então, programas como o OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) do Telescópio Espacial Hubble e medições no solo têm sido a única maneira de monitorizar Saturno.

As estações de Saturno

Saturno está inclinado no seu eixo, tal como a Terra e, como resultado, também tem estações à medida que orbita o Sol. No entanto, como o ano de Saturno equivale a 30 anos terrestres, cada estação dura cerca de sete anos e meio. A Cassini chegou durante o verão no hemisfério sul (inverno no hemisfério norte). Mas agora é verão no hemisfério norte. Os astrónomos estão ansiosos por procurar mudanças sazonais na atmosfera de Saturno.

“Estas observações vão dar-nos um ensaio completo do sistema de Saturno para ver o que mudou, para ver como as estações evoluíram desde os últimos vislumbres da Cassini e para aproveitar capacidades do Webb que a Cassini nunca teve,” disse Leigh Fletcher, da Universidade de Leicester, Inglaterra, investigador principal do programa.

No final de 2010, uma tempestade monstruosa irrompeu no hemisfério norte de Saturno. Começou como uma mancha pequena, mas cresceu rapidamente, até que no final de Janeiro de 2011 cercava o planeta. Os astrónomos ficaram surpresos porque tais tempestades normalmente só se formam depois do solstício de verão, que ocorreu em 2017. Eles vão observar mais tempestades à medida que o hemisfério norte de Saturno passa de verão para outono ao longo da missão do Webb.

As tempestades não são os únicos fenómenos atmosféricos que Saturno e a Terra partilham. Saturno também tem auroras. Estas auroras desencadeiam mudanças químicas na atmosfera de Saturno, quebrando algumas moléculas e permitindo a formação de algumas novas. O Webb vai procurar assinaturas desta química invulgar em comprimentos de onda infravermelhos, particularmente na região polar norte.

Titã, a maior lua de Saturno

A maior lua de Saturno, Titã, também cairá sob o olhar poderoso do Webb. Titã não tem igual porque é a única lua do nosso Sistema Solar com uma atmosfera substancial. Na verdade, é maior que o planeta Mercúrio. A pressão atmosférica em Titã é cerca de 50% maior que a da Terra. Tal como na Terra, essa atmosfera é principalmente azoto, mas Titã também possui hidrocarbonetos vaporosos como o metano. Titã é também muito mais fria que a Terra, com uma temperatura de superfície que ronda os -180º C.

No interior da atmosfera de Titã, as reacções químicas estão constantemente a produzir a sua composição. As moléculas são quebradas nos seus constituintes como carbono, hidrogénio, oxigénio e azoto. Esses átomos formam novas moléculas, que se infiltram no ar e se acomodam em qualquer pólo onde seja inverno.

“A atmosfera de Titã é como um grande laboratório de química,” disse Conor Nixon, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, investigador principal do programa. Nixon e colegas vão usar os instrumentos NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) e MIRI (Mid Infrared Imager) do Webb para estudar estas moléculas em muito mais detalhe do que os instrumentos da Cassini permitiam.

Titã é também o único objecto do nosso Sistema Solar, além da Terra, com mares e lagos líquidos à sua superfície. Enquanto a Terra tem um ciclo de água no qual a água evapora, cai como chuva e flui pelos rios até ao oceano, Titã tem um ciclo similar com o metano. Em Titã, a chuva de metano escava leitos de rios através de água gelada como rocha antes de correr para os mares. A Cassini e a sua pequena sonda Huygens, da ESA, que aterrou em Titã em 2004, fizeram descobertas notáveis sobre esta lua saturniana. O Webb vai estudar os ciclos climáticos sazonais de Titã para compará-los com os modelos dos astrónomos.

“Titã tem nuvens e clima que podemos ver mudando em tempo real. A sua química é muito diferente da da Terra, mas ainda é química orgânica baseado no carbono,” disse Stefanie Milam de Goddard, co-investigadora do programa.

O tempo de vida da missão do Webb, após o lançamento, foi projectado para ser pelo menos de cinco anos e meio, mas poderá durar dez ou mais. Como resultado, pode observar o verão no hemisfério norte passando pelo equinócio de outono e para a primavera a sul. Quase que “completaria o círculo” começado quando a Cassini chegou a Saturno durante o verão no hemisfério sul.

“Nós genuinamente teremos coberto todo um ano de Saturno. Seria uma experiência bastante reveladora,” disse Fletcher.

O Telescópio Espacial James Webb será o principal observatório científico espacial quando for lançado em 2021. Vai resolver mistérios do nosso Sistema Solar, olhar para mundos distantes ao redor de outras estrelas e investigar as misteriosas estruturas e origens do nosso Universo e o nosso lugar nele. O Webb é um projecto internacional liderado pela NASA e pelos seus parceiros, a ESA e a Agência Espacial Canadiana.

Astronomia On-line
25 de Junho de 2019

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1313: Os balões da DARPA poderão pairar na borda do espaço para sempre

TECNOLOGIA

(dr) Project Loon

Um sensor que detecta a direcção do vento a quilómetros de distância permitirá que os balões de vigilância da DARPA pairem no limite do espaço indefinidamente.

Como o próprio nome indica, balões estratosféricos são balões que ficam na estratosfera, a camada da atmosfera da Terra que começa a aproximadamente 60.000 pés acima de sua superfície.

A NASA começou a utilizar estes balões na década de 1950. No entanto, o problema dos balões estratosféricos, que nem a NASA conseguiu resolver, é que esta estrutura não se mantém no mesmo lugar durante muitos dias. Os ventos da estratosfera espalham estes balões de uma forma que os cientistas ainda não conseguem prever.

Com parte do seu programa Adaptable Lighter-Than-Air (ALTA), a DARPA – a Agência de Projectos de Pesquisa Avançada de Defesa dos Estados Unidos – está a testar um sensor, chamado Strat-OAWL, que usa lasers para deduzir a velocidade e direcção da rajada de vento que leva para longe um balão estratosférico.

Segundo o Futurism, esta dedução é feita através do brilho dos pulsos de laser em duas direcções. Isto é, parte da luz do laser reflete-se no ar, retornando à unidade do sensor, que analisa o seu comprimento de onda. As alterações no comprimento de onda permitem que o Strat-OAWL determine a velocidade do ar que reflete a luz, bem como a direcção na qual se move.

Assim, o balão estratosférico pode ajustar a sua altitude de modo a se encontrar com o vento favorável, ou seja, o vento que estiver a soprar na mesma direcção para onde o balão se quer mover, garantindo assim que este balão estratosférico permanece numa área indefinidamente.

É muito difícil prever de que forma os militares norte-americanos podem usar um balão estratosférico que nunca se move.

Alex Walan, responsável pelo ALTA, disse ao MIT Technology Review que não poderia revelar detalhes do papel militar da tecnologia, mas adiantou que os militares expressaram vontade de utilizar estes balões em operações de vigilância.

Em 2017, o almirante da Marinha dos Estados Unidos, Kurt Tidd, observou durante um simpósio de inteligência geoespacial que os militares acreditavam que os balões estratosféricos poderiam ter algumas “aplicações interessantes” se fossem capazes de permanecer no ar durante 180 dias ou mais.

“Achamos que os balões estratosféricos podem ter o potencial de ser uma grande plataforma de vigilância de longa duração”, disse Tidd. Se o sensor da DARPA funcionar, esta plataforma de vigilância pode estar à espreita na borda do espaço em breve.

ZAP //

Por ZAP
20 Novembro, 2018

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530: NASA vai acabar com programa que monitoriza gases com efeito estufa na Terra

fauxto_digit / Flickr
Após décadas de degradação, a camada de ozono está a recuperar

A agência espacial norte-americana NASA vai terminar o programa que monitoriza o dióxido de carbono e o metano na atmosfera, disse um porta-voz, na sequência de um artigo publicado na revista Science.

No artigo, publicado na quinta-feira, a Science denunciou que a Casa Branca tem “matado silenciosamente” um programa da NASA que monitoriza os níveis de dióxido de carbono e o metano na atmosfera, gases responsáveis pelo efeito de estufa.

“A administração do Presidente dos Estados Unidos Donald Trump tem matado calmamente” o programa Carbon Monitoring System (CMS) da agência espacial norte-americana, escreveu a revista Science.

O CMS procura fontes de emissão e de fuga de dióxido de carbono, que provocam o efeito estufa no planeta Terra, explicou a revista norte-americana.

Segundo o mesmo artigo, a NASA “recusou-se a explicar a razão para o cancelamento deste programa, referindo apenas as restrições orçamentais e a existência de prioridades mais urgentes, no orçamento para a ciência”.

De acordo com o porta-voz da NASA, o Presidente dos Estados Unidos tentou cancelar no ano passado cinco programas da agência, incluindo o CMS.

A mesma fonte declarou que, após uma longa deliberação, o Congresso decidiu manter o financiamento para quatro dos cinco programas, mas o programa CMS acabou por ser removido.

Os subsídios já atribuídos serão honrados, mas nenhum novo estudo será lançado, apontou o artigo da Science.

O cancelamento deste programa pode ameaçar o controlo das emissões de gases de efeito de estufa dos países que estão no acordo de Paris, declarou o director do Centro Internacional de Políticas para o Meio Ambiente da Universidade Tufts nos Estados Unidos, Kelly Sims Gallagher.

“Se não podermos medir as reduções de emissões, não podemos confiar que os países estão cumprir o acordo”, disse.

Em meados do ano passado, Trump anunciou a retirada do país do Acordo de Paris, argumentando que o pacto põe em “permanente desvantagem” a economia e os trabalhadores norte-americanos.

Com esta decisão, os Estados Unidos cessaram todas as implementações dos seus compromissos climáticos fixados em Paris, que incluem a meta proposta pelo ex-presidente Barack Obama de reduzir até 2025 as emissões de gases de efeito de estufa entre 26% e 28% em relação aos níveis de 2005.

Concluído em 12 de Dezembro de 2015 na capital francesa, assinado por 195 países e já ratificado por 147, o acordo entrou formalmente em vigor a 4 de Novembro de 2016, e visa limitar a subida da temperatura mundial através da redução das emissões de gases com efeito de estufa.

ZAP // Lusa

Por ZAP
11 Maio, 2018

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