2230: 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

2194: Cassini revela nova escultura nos anéis de Saturno

Mosaico de imagens a cores falsas que mostra Dafne, uma das luas embebidas nos anéis de Saturno, e das ondas que levanta na divisão de Keeler. As imagens recolhidas durante as órbitas próximas da Cassini em 2017 estão a fornecer novas informações sobre o funcionamento complexo dos anéis.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Uma nova análise mostra que à medida que a sonda Cassini da NASA mergulhava perto de Saturno durante o seu último ano, a nave fornecia detalhes intrincados sobre o funcionamento dos anéis complexos do planeta.

Embora a missão tenha terminado em 2017, continua a surgir ciência dos dados recolhidos. Um novo artigo publicado na edição de 13 de Junho da revista Science descreve resultados de quatro instrumentos da Cassini, as observações mais próximas dos anéis principais.

As descobertas incluem detalhes finos de características esculpidas por massas embutidas nos anéis. Texturas e padrões, de amontoados a parecidos com palha, sobressaem das imagens, levantando questões sobre as interacções que os moldaram. Novos mapas revelam como as cores, a química e a temperatura mudam nos anéis.

Como um planeta em construção dentro de um disco de material proto-planetário, minúsculas luas inseridas nos anéis de Saturno (chamadas de A a G, na ordem da sua descoberta) interagem com as partículas em redor. Desta forma, o artigo fornece mais evidências de que os anéis são uma janela para os processos astrofísicos de discos que moldam o nosso Sistema Solar.

As observações também aprofundam a compreensão dos cientistas do complexo sistema de Saturno. Os cientistas concluem que na orla externa dos anéis principais, uma série de estrias similares geradas por impactos no anel F têm o mesmo comprimento e orientação, mostrando que provavelmente foram provocadas por um bando de impactores que atingiram o anel ao mesmo tempo. Isto mostra que o anel é esculpido por correntes de material que orbita o próprio Saturno em vez de, por exemplo, detritos cometários (que se movem em torno do Sol) que chocam contra os anéis.

“Estes novos detalhes de como as luas estão a esculpir, de várias maneiras, os anéis, fornecem uma janela para a formação do Sistema Solar, onde também temos discos evoluindo sob a influência de massas embutidas,” disse Matt Tiscareno, autor principal e cientista da Cassini, do Instituto SETI em Mountain View, no estado norte-americano da Califórnia.

Mistérios Duradouros

Ao mesmo tempo, surgiram novos puzzles e mistérios antigos aprofundaram-se com as investigações mais recentes. As imagens detalhadas dos anéis trouxeram para o foco três texturas diferentes – amontoadas, macias e “riscadas” – e deixaram claro que estas texturas ocorrem em cinturas com limites nítidos. Mas porquê? Em muitos lugares, as cinturas não estão ligadas a quaisquer características dos anéis que os cientistas já tenham identificado.

“Isto diz-nos que a aparência dos anéis não é apenas uma função de quanto material existe,” disse Tiscareno. “Tem que haver algo diferente sobre as características das partículas, talvez afectando o que acontece quando duas partículas dos anéis colidem e ressaltam uma da outra. E nós ainda não sabemos o que é.”

Os dados analisados foram recolhidos durante as Órbitas Rasantes pelos Anéis (entre Dezembro de 2016 e Abril de 2017) e durante o Grande Final (de Abril a Setembro de 2017), quando a Cassini voou logo acima das nuvens de Saturno. À medida que a espaço-nave ficava sem combustível, a equipa da missão fê-la mergulhar deliberadamente na atmosfera do planeta em Setembro de 2017.

O instrumento VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) da Cassini descobriu outro mistério. O espectrómetro, que observou os anéis no visível e no infravermelho próximo, identificou bandas anormalmente fracas de água gelada na parte mais externa do anel A. Isto foi uma surpresa, porque a área é conhecida por ser altamente reflectiva, o que geralmente é um sinal de gelo menos contaminado e, portanto, de bandas de água gelada mais fortes.

O novo mapa espectral também esclarece a composição dos anéis. E apesar dos cientistas já saberem que a água gelada era o principal componente, o mapa espectral descartou gelo de amónia e gelo de metano detectáveis como ingredientes. Mas também não indica compostos orgânicos – uma surpresa, dado o material orgânico que a Cassini descobriu a fluir do anel D para a atmosfera de Saturno.

“Se existisse material orgânico em grandes quantidades – pelo menos nos anéis principais A, B e C – nós tínhamo-lo visto,” disse Phil Nicholson, cientista do VIMS da Cassini da Universidade de Cornell em Ithaca, Nova Iorque, EUA. “Ainda não estou convencido de que são um componente importante dos anéis principais.”

Este estudo assinala o início da próxima era de ciência da Cassini, disse Jeff Cuzzi, do Centro de Pesquisa Ames da NASA, que estuda os anéis de Saturno desde a década de 1970 e é o cientista interdisciplinar dos anéis da missão Cassini.

“Nós vemos muito mais, e mais de perto, e estamos a obter quebra-cabeças novos e mais interessantes,” acrescentou Cuzzi. “Estamos apenas a adaptar-nos à nova fase, que é a de construir novos modelos detalhados da evolução dos anéis – incluindo a nova revelação de dados da Cassini de que os anéis são muito mais jovens do que Saturno.”

As novas observações dão aos cientistas uma visão ainda mais íntima dos anéis e cada análise revela novas complexidades, disse a cientista do projecto Cassini, Linda Spilker, do JPL da NASA em Pasadena, Califórnia.

“É como aumentar a ampliação durante a observação dos anéis. Todos nós conseguimos ver em mais detalhe o que está a acontecer,” salientou Spilker. “A obtenção desta resolução extra respondeu a muitas perguntas, mas muitas outras permanecem.”

Astronomia On-line
18 de Junho de 2019

2055: Os anéis de Saturno estão a desaparecer (e a culpa é nossa)

NASA/JPL/SSI
Imagem dos anéis de Saturno, pela sonda Cassini

Recentemente, um grupo de cientistas alertou que os anéis de Saturno podem vir a desaparecer devido às futuras explorações humanas. 

Exploradores de asteróides e bilionários da tecnologia poderão roubar pedras preciosas do Espaço num futuro próximo, incluindo os anéis gelados de Saturno. Num estudo recente, publicado na Acta Astronautica, um grupo de cientistas sugere aos governantes que apresentem um conjunto claro de directrizes e restrições que devam ser estritamente seguidas por todos na indústria espacial.

“Se não pensarmos sobre este problema agora, seguiremos o nosso caminho e, daqui a algumas centenas de anos, enfrentaremos uma crise extrema, muito pior do que a que temos na Terra”, afirma Martin Elvis, astrofísico do Observatório Astrofísico Smithsonian, citado pelo IBTimes.

“Depois de explorar o Sistema Solar, não há mais nenhum lugar para ir.” Elvis faz uma referência especial às agências espaciais privadas, como a SpaceX e a Blue Origin, de Elon Musk, que estão a mudar o conceito de indústria espacial.

A SpaceX, por exemplo, está a tornar as viagens espaciais mais “acessíveis”, prometendo inclusive que o turismo espacial será uma realidade no futuro. Além disso, a empresa de Musk espera estabelecer colónias humanas noutros planetas, como Marte.

Por outro lado, a Blue Origin projecta um futuro onde milhões de pessoas poderiam viver e trabalhar no Espaço. Esta indústria multi-bilionária do futuro despertou o interesse dos investidores, mas colocar este empreendimento em prática pode significar a recolha de recursos preciosos do nosso Sistema Solar.

Elvis e Tony Milligan, co-autor do artigo e filósofo no King’s College de Londres, sugeriram o “oitavo princípio” para os seres humanos lidarem com os recursos do Sistema Solar: somente um oitavo do nosso Sistema Solar pode ser recolhido, enquanto que o resto deve ser protegido.

Os anéis de Saturno poderiam ser uma fonte abundante de pedras e gelo. Mas além destes elegantes anéis, os humanos poderiam também extrair ferro do cinturão de asteróides. A quantidade de ferro do cinturão é tanta que, mesmo que apenas um oitavo seja extraído, ainda é um milhão de vezes maior do que o encontrado na Terra.

Outro exemplo é o Helio-3, que se pensa ser abundante na Lua e pode valer mais do que ouro num futuro próximo.

ZAP //

Por ZAP
26 Maio, 2019


1924: Estranho “corredor de gelo” encontrado na mais exótica lua de Saturno

NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Uma equipa de cientista da NASA, que estuda Titã – a mais exótica e a segunda maior lua de Saturno – descobriu um estranho “corredor de gelo” que abrange 6.300 quilómetros da região tropical do satélite natural.

A cientista planetária Caitlin Griffith, da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos, liderou a equipa que estudou a formação peculiar desta lua tendo por base imagens recolhidas pela sonda Cassini. Os especialista recorreram à espectroscopia infravermelha para conseguir penetrar na densa atmosfera de nitrogénio da lua de Saturno.

“Este corredor de gelo é intrigante, porque não possui uma correlação com quaisquer outras características da superfície, nem com as medidas do subsolo”, comentou Griffith sobre o longo corredor agora descoberto.

A nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista Nature Astronomy, indica que “o gelo de água está distribuído de forma desigual, mas não de forma aleatória, ao longo da superfície tropical de Titã”, acrescentou a cientista.

Os cientistas, que até esperavam que a superfície de Titã estivesse coberta por sedimentos orgânicos que caem como chuva quando os raios solares “partem” metano na atmosfera, fenómeno que Griffith compara a uma “versão perturbada” da Terra, os cientistas ficaram surpresos ao descobrir uma espécie de anel de gelo a rodear o satélite de Saturno.

“É possível que estejamos a ver algo que é um vestígio de um período tempo no qual Titã era um pouco diferente”, completou a cientista em declarações à revista New Scientist.

De acordo com a mesma publicação, a teoria mais provável para justificar este estranho corredor de gelo sustenta que a formação é composta por vestígios de um antigo e massivo “vulcão de gelo” que produzia água, amoníaco ou metano, em vez de lava – algo que estamos habituados a observar na Terra.

ZAP // SputnikNews
Por ZAP
5 Maio, 2019

 

1868: Cassini revela surpresas nos lagos de Titã

Esta imagem a cores, no infravermelho próximo, pela Cassini, mostra o reflexo do Sol pelos mares polares norte de Titã.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona/Universidade do Idaho

No seu último “flyby” pela maior lua de Saturno em 2017, a sonda Cassini da NASA recolheu dados de radar que revelaram que os pequenos lagos líquidos no hemisfério norte de Titã são surpreendentemente profundos, empoleirados no topo de colinas e repletos de metano.

Os novos achados, publicados na edição de 15 de Abril da revista Nature Astronomy, são a primeira confirmação de quão profundos são alguns dos lagos de Titã (mais de 100 metros) e da sua composição. Fornecem novas informações sobre a forma como o metano líquido chove, evapora e se infiltra em Titã – o único corpo planetário no nosso Sistema Solar, além da Terra, conhecido por ter líquido estável à sua superfície.

Os cientistas sabem que o ciclo hidrológico de Titã funciona de maneira semelhante ao da Terra – com uma grande diferença. Em vez de ser água a evaporar-se dos mares, formando nuvens e chuva, Titã fá-lo com metano e etano. Nós tendemos a pensar nestes hidrocarbonetos como gases na Terra, a menos que sejam pressurizados num tanque. Mas a lua Titã é tão fria que aqui estes elementos comportam-se como líquidos, como gasolina à temperatura ambiente no nosso planeta.

Os cientistas sabiam que os mares do Norte, muito maiores, estão repletos de metano, mas descobrir que os lagos mais pequenos são compostos principalmente por metano foi uma surpresa. Anteriormente, os dados da Cassini mediram Ontario Lacus, o único grande lago no hemisfério sul de Titã. Lá, encontraram uma mistura aproximadamente igual de metano e etano. O etano é um pouco mais pesado do que o metano, com mais átomos de carbono e hidrogénio na sua composição.

“De cada vez que fazemos descobertas em Titã, Titã torna-se mais misterioso,” comenta o autor principal Marco Mastrogiuseppe, cientista de radar do Caltech em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. “Mas estas novas medições ajudam a dar resposta a algumas questões-chave. Agora, podemos entender melhor a hidrologia de Titã.”

Acrescentando às excentricidades de Titã, com as suas características parecidas às da Terra esculpidas por materiais exóticos, está o facto de que a hidrologia de um lado do hemisfério norte é completamente diferente da do outro lado, disse o cientista da Cassini e co-autor Jonathan Lunine da Universidade de Cornell em Ithaca, Nova Iorque.

“É como se olhássemos, a partir de órbita, para o Pólo Norte da Terra e pudéssemos ver que a América do Norte tinha um cenário geológico completamente diferente para corpos líquidos do que a Ásia,” explicou Lunine.

No lado este de Titã, existem grandes mares com baixa elevação, desfiladeiros e ilhas. No lado oeste: lagos pequenos. E as novas medições mostram lagos empoleirados no topo de grandes colinas e planaltos. As novas medições de radar confirmam as descobertas anteriores de que os lagos estão muito acima do nível do mar, mas evocam uma nova imagem de formações terrestres – como mesas ou morros – centenas de metros acima da paisagem circundante, com lagos líquidos profundos no topo.

O facto destes lagos ocidentais serem pequenos – com apenas dezenas de quilómetros de largura -, mas muito profundos, também diz aos cientistas algo novo sobre a sua geologia: é a melhor evidência, até agora, de que provavelmente formaram-se quando o substrato rochoso e circundante de gelo e compostos orgânicos se dissolveu e colapsou. Na Terra, lagos de água idênticos são conhecidos como lagos cársicos. Situados em áreas como na Alemanha, na Croácia e nos Estados Unidos, formam-se quando a água dissolve rocha calcária.

Juntamente com a investigação de lagos profundos, um segundo artigo na Nature Astronomy ajuda a desvendar mais do mistério que é o ciclo hidrológico de Titã. Investigadores usaram dados da Cassini para revelar o que chamam de lagos transientes. Conjuntos diferentes de observações – de dados de radar a dados infravermelhos – parecem mostrar que os níveis de líquido mudaram significativamente.

A melhor explicação é que houve algumas mudanças sazonais nos líquidos à superfície, disse a autora principal Shannon MacKenzie, cientista planetária do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland, EUA. “Uma possibilidade é que essas características transitórias podem ter sido corpos líquidos mais rasos que, ao longo da estação, evaporaram e se infiltraram no subsolo,” realçou.

Estes resultados e as descobertas presentes no artigo da Nature Astronomy sobre os lagos profundos de Titã apoiam a ideia de que a chuva de hidrocarbonetos alimenta os lagos, que então podem evaporar de volta para a atmosfera ou drenar para o subsolo, deixando reservatórios de líquido armazenados por baixo.

A Cassini, que chegou ao sistema de Saturno em 2004 e que terminou a sua missão em 2017 quando mergulhou deliberadamente na atmosfera do planeta gigante, mapeou mais de 1,6 milhões de quilómetros quadrados de lagos e mares à superfície de Titã. Fê-lo com o seu instrumento de radar, que enviou ondas de rádio e recolheu um sinal de retorno (ou eco) que forneceu informações sobre o terreno e sobre a profundidade e composição dos corpos líquidos, juntamente com dois sistemas de imagem que podiam penetrar através da espessa neblina atmosférica da lua.

Os dados cruciais para a nova investigação foram recolhidos durante a última passagem rasante por Titã, no dia 22 de Abril de 2017. Foi o último olhar da missão para os lagos menores da lua, que a equipa aproveitou ao máximo. A recolha dos ecos a partir das superfícies dos lagos pequenos, enquanto a Cassini passava por Titã, foi um desafio único.

“Este foi o último grande feito ousado da Cassini em Titã,” concluiu Lunine.

Astronomia On-line
19 de Abril de 2019

 

1803: NASA acaba de desvendar os segredos das mini-luas “ravióli” de Saturno

NASA/JPL/SSI

Meio ano após o adeus à lendária Cassini, novos dados continuam a chegar e a fascinar os cientistas. Fotografias captadas no voo final da nave espacial NASA que explorou Saturno mostram imagem sem precedentes, revelando segredos das enigmáticas luas deste gigante gasoso, bem como dos seus sumptuosos anéis. 

O sexto planeta do Sistema Solar não é pobre em satélites naturais. Ao todo, conhecem-se-lhe 60 luas. Destas, apenas uma pequena fracção orbita no interior dos seus anéis ou interage directamente com o sistema de anéis.

Um novo estudo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista especializada Science, acaba de revelar novos dados sobre cinco destas luas mais internas: Atlas, Pan, Daphne, Epimetheus e Pandora são as protagonistas da publicação, que fornece também dados sobre o próprio sistema de anéis.

A investigação, liderada por Bonnie Buratti, do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA e do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos EUA, partiu das imagens de Cassini e concluiu que estas pequenas luas estão cobertas com material oriundo dos anéis de Saturno e partículas congeladas provenientes de Enceladus, a maior lua deste gigante gasoso.

“Estas luas estão a recolher partículas de gelo e poeira dos anéis para formar pequenas ‘saias’ em torno dos seus equadores. Um corpo mais denso assumiria mais a forma de uma bola porque a gravidade atrairia o material”, afirmou Bonnie Buratti, membro do laboratório da agência espacial norte-americana, citado em comunicado

A equipa de cientistas verificou ainda que as superfícies destes cinco mini-satélites são porosas, o que confirma que estas se formaram em múltiplos estágios à medida que o material dos anéis foi assentando em núcleos mais densos.

NASA/JPL-Caltech

Segundo escreveram os cientistas, os materiais que formaram as cinco mini-luas (nenhuma delas mede mais do que 20 quilómetros de comprimento) de Saturno podem ser fragmentos de um corpo celeste maior que colidiu, o que também ajudaria a explicar a estranha forma destas luas: em vez de esféricas, assemelham-se a raviólis.

“Os ousados e próximos sobrevoo destas estranhas luas permitem-nos observar como é que interagem com os anéis de Saturno” e configuram outra evidência de que o todo forma um sistema “extremamente activo e dinâmico”, sustentou Buratti.

Mas as descobertas não ficam por aqui: apesar de as luas apresentarem uma forma semelhante, as suas tonalidades são totalmente distintas. As superfícies de Dafne e Pan – as luas mais mais próximas de Saturno – são as mais alteradas pelos materiais e possuem um tom avermelhado, semelhante à cor dos anéis principais.

Em sentido oposto, Atlas, Epimeteu e Pandora – os satélites naturais mais remotos – não são apenas cobertos por estes restos, mas também por partículas congeladas e vapor de água, as “penas” que emanam de Encelado e lhes conferem uma cor mais azulada.

Tal como observa o Gizmodo, Saturno é um dos objectos mais fascinantes e intrigantes de todo o Sistema Solar, contendo mundos dentro do seu próprio mundo. Graças à Cassini, que estudou o ambiente saturniano durante 13 anos, temos a sorte conseguir vislumbrar alguns destes lugares alienígenas.

SA, ZAP //

Por SA
4 Abril, 2019

 

1688: Novos dados sobre Júpiter e Saturno desafiam teorias planetárias contemporâneas

NASA / JPL / SwRI

As sondas Cassini e Juno da NASA forneceram novos dados que podem mudar a nossa concepção sobre a formação e funcionamento dos planetas do nosso Sistema Solar.

Os sensores magnéticos e de gravidade a bordo da missão Juno da NASA enviaram “dados intrigantes” sobre Júpiter, que revelaram que o campo magnético deste planeta gasoso tem manchas – regiões de campo magnético anormalmente alto ou baixo – e uma diferença notável entre os hemisférios norte e sul.

“É diferente de tudo o que vimos antes”, disse David Stevenson, do Instituto Tecnológico da Califórnia, que apresentou a actualização das duas missões esta semana, na reunião de Março da American Physical Society.

Os dados da gravidade confirmaram que, no meio de Júpiter, que tem pelo menos 90% de hidrogénio e hélio em massa, existem elementos mais pesados ​​que representam mais de dez vezes a massa da Terra. No entanto, não estão concentrados num núcleo, mas estão misturados com o hidrogénio de cima, a maioria dos quais se manifesta na forma de um líquido metálico.

Além disso, ambas as missões forneceram informações detalhadas sobre as partes externas de Júpiter e Saturno. A abundância de elementos mais pesados ​​nessas regiões ainda é incerta, mas as camadas externas desempenham um papel maior do que o esperado na formação dos campos magnéticos dos dois planetas.

Experiências que imitam as pressões e temperaturas dos planetas gasosos são necessários para ajudar os cientistas a entenderem os processos que estão a ocorrer.

Para Stevenson, que estuda os gigantes gasosos há 40 anos, os quebra-cabeças são as marcas de uma boa missão. “Uma missão bem sucedida é uma que nos surpreende, a ciência seria chata se simplesmente confirmava o que pensávamos anteriormente”, diz.

Os últimos resultados da Juno e da Cassini desafiaram muitas teorias actuais sobre como os planetas se formam e se comportam no Sistema Solar.

De acordo com Stevenson, “embora ainda haja quebra-cabeças para explicar”, algumas das ideias sobre como os planetas se formam, como criam campos magnéticos e como os ventos sopram já estão a ser esclarecidos.

A missão Cassini orbitou Saturno durante 13 anos antes da sua imersão final no interior do planeta em 2017, enquanto que Juno esteve em órbita durante dois anos e meio. Com o seu sensor de micro-ondas na sonda Juno, foi demonstrado que a atmosfera é uniformemente misturada, algo que as teorias convencionais não previam. “Qualquer explicação para isso tem que ser pouco ortodoxa”, referiu Stevenson.

Investigadores estão a explorar eventos climáticos que concentram quantidades significativas de gelo, líquidos e gás em diferentes partes da atmosfera como possíveis explicações, mas a questão está longe de estar fechada.

ZAP // Europa Press

Por ZAP
9 Março, 2019

 

1648: A exótica lua de Saturno pode abrigar vida alienígena

NASA / JPL-Caltech

Amanda Hendrix, cientista planetária NASA e responsável pelo programa de exploração de locais do Sistema Solar que poderiam albergar oceanos subterrâneos, sugere que alguma estranha forma de vida pode viver em Titã, o segundo maior satélite de Saturno.

“Temos que perceber se estes oceanos são habitáveis e, se assim for, [verificar] se há vida neles”, afirmou Hendrix ao jornal Express, dando conta dos objectivos do Programa de Exploração de Oceanos que lidera.

Titã, muitas vezes apontada como a lua exótica de Saturno, é o segundo maior satélite do planeta e os especialistas têm evidências claras de que este mundo contém massas líquidas estáveis à superfície. “Titã é um mundo oceânico único, porque tem um oceano no subsolo e tem também lagos de hidrocarbonetos líquidos à superfície”, destacou.

Hendrix acredita que as condições na superfície de Titã são bastante apropriadas para a presença de vida. Apesar das potencialidades, a cientistas duvida que “existam alienígenas com cabeças verdes a nadar por ai”, apostando antes que os oceanos da lua possam conter algumas “formas de vida simples”. “Pode haver algum modo de vida louco baseado no metano existente à superfície de Titã”, apontou.

A cientista aponta ainda que, além de Titã, existem dois outros lugares que podiam abrigar vida: em Enceladus (o sexto maior satélite de Saturno), e na Europa (o sexto satélite natural de Júpiter). Segundo revelou a cientista, a agência espacial norte-americana está actualmente a decidir duas missões astronómicas para estudar estes satélites.

Apesar de a água ser uma condição considerada como básica para a vida, os cientistas não chegaram ainda a um consenso, continuando a debater se a água e os mundos oceânicos são propícios a formas de vida ainda desconhecidas ou se são, em sentido inverso, hostis a seres alienígenas – a procura por estas formas de vida vai, certamente, continuar e o debate promete continuar aceso.

ZAP //

Por ZAP
28 Fevereiro, 2019

 

1548: Dragonfly, o “robocópetro” que pode vir a morar na exótica lua de Saturno

Dentro de 15 anos, Titã, a exótica lua de Saturno, poder receber um novo “hóspede”. O Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (APL), nos Estados Unidos, acaba de divulgar uma imagem detalhada do Dragonfly, um veículo de pouso projectado para explorar o satélite natural.

Em comunicado, a APL explica que o rover foi projecto para recolher amostras materiais da superfície e para medir as composições dos materiais da superfície de Titã.

De acordo com a mesma nota, o Dragonfly será capaz de explorar uma variedade de locais de forma a caracterizar a habitabilidade do ambiente de Titã, investigar a progressão química e até procurar pistas químicas de vida baseadas em água ou hidrato-carbonetos.

Os instrumentos que recolheriam estas informações estão ainda a ser desenvolvidos, sendo testado sob condições semelhantes às de Titã.

O Dragonfly está a competir para se tornar a próxima missão da New Frontiers da NASA, que arranca neste verão. Se a agência espacial norte-americana seleccionar esta “libélula robótica”, o rover será lançado em 2025 e chegará a Titã em 2034.

Ao contrário dos rovers sob rodas que “moram” em Marte – como é o caso da adormecida Opportunity e da Curiosity – o Dragonfly voa, tal como o próprio nome indica, dando-lhe a capacidade de percorrer distâncias maiores. No fundo, a APL desenvolveu um robô voador.

E para ajudar um possível voo, a atmosfera densa e calma de Titã, aliada à baixa gravidade, farão do voo a melhor forma para explorar Saturno. Na verdade, notam os cientistas, voar sob estas condições e mais fácil em Titã do que na Terra.

“O Dragonfly oferece a capacidade revolucionária de visitar vários locais na superfície de Titã, a dezenas de centenas de milhões de quilómetros de distância”, explicou Elizabeth Turtle, investigadora principal do projecto da APL.

“Em qualquer um destes locais, a carga útil do instrumento do Dragonfly poderia ajudar-nos a responder a questões científicas importantes em disciplinas que incluem Química e Astrobiologia pré-biótica, Meteorologia, Geofísica e Geomorfologia”.

A equipa do Dragonfly está a usar este fase da investigação – denominada como “fase A” na linguagem da NASA – para desenvolver e demonstrar os aspectos desta carga útil.

A NASA deverá decidir no verão de 2019 em que missão vai apostar – dedos cruzados para o Dragonfly, a libélula que poderá decifrar a exótica Titã.

ZAP //

Por ZAP
3 Fevereiro, 2019

 

1540: Revelado o segredo da misteriosa atmosfera de Titã, a lua de Saturno

IPGP/Labex UnivEarthS/Universidade de Paris Diderot – C. Epitalon & S. Rodriguez

Um novo estudo do Centro de Engenharia e Ciência Espacial resolve um dos maiores mistérios de Titã, a lua de Saturno: a origem da actual atmosfera de nitrogénio.

O trabalho, publicado na revista Astrophysical Journal, sugere que o interior de Titã é provavelmente quente e o nitrogénio do material orgânico no interior da lua pode contribuir em 50% para a sua atmosfera – rica em nitrogénio.

“Titã é um lua muito interessante porque tem uma atmosfera muito espessa, o que a torna única em relação às outras luas no nosso Sistema Solar”, disse Kelly Miller, investigadora no Centro de Engenharia e Ciência Espacial.

“É também o único corpo o Sistema Solar, além da Terra, que tem largas quantidades de líquido na superfície. Titã, no entanto, tem hidrocarbonetos líquidos em vez de água. Muita química orgânica, sem dúvida, está a acontecer em Titã, por isso é uma fonte inegável de curiosidade”, referiu.

A atmosfera da maior lua de Saturno é extremamente densa, ainda mais espessa que a atmosfera da Terra, e é composta principalmente de gás nitrogénio. “Como Titã é a única lua no nosso Sistema Solar com uma atmosfera substancial, os cientistas perguntam-se há muito tempo qual é a sua fonte”, disse Miller.

“A principal teoria é que o gelo de amónia dos cometas foi convertido, por impactos ou fotoquímica, em nitrogénio para formar a atmosfera de Titã. Embora isto ainda possa ser um processo importante, negligencia os efeitos do que hoje sabemos ser uma parcela substancial dos cometas: material orgânico complexo”.

Outro aspecto estranho da atmosfera de Titã é que também é cerca de 5% de metano, que reage rapidamente para formar compostos orgânicos que caem gradualmente para a superfície. Como resultado, o metano atmosférico teria de ser reabastecido de alguma forma ou, estão, este período de tempo actual é simplesmente uma era única para Titã.

O estudo foi estimulado por dados da sonda Rosetta, da ESA, uma sonda que estudou o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko e fez a descoberta surpreendente de que o cometa era aproximadamente metade do gelo, um quarto de rocha e um quarto de matéria orgânica. “Cometas e corpos primitivos no Sistema Solar externo são realmente interessantes porque são considerados blocos de construção remanescentes do Sistema Solar”, disse Miller.

“Estes pequenos corpos poderiam ser incorporados em corpos maiores, como Titã, e o material rochoso denso e rico em orgânicos poderia ser encontrado no núcleo”.

Para estudar o mistério de Titã, Miller e co-autores combinaram dados existentes de material orgânico encontrado em meteoritos com modelos térmicos do interior da Lua para ver quanto material gasoso poderia ser produzido e se era comparável à atmosfera actual.

Seguindo a regra padrão de “Se cozinhar algo, produzirá gases”, os cientistas descobriram que aproximadamente metade da atmosfera de nitrogénio, e potencialmente todo o metano, poderia resultar do “cozinhado” destes compostos orgânicos que foram incorporados em Titã no início da sua vida.

ZAP // Sci News

Por ZAP
31 Janeiro, 2019

 

1510: CIENTISTAS DETERMINAM FINALMENTE A DURAÇÃO DO DIA EM SATURNO

Imagem do hemisfério norte de Saturno obtida pela sonda Cassini em 2016, quando essa parte do planeta estava perto do solstício de verão. Um ano em Saturno são 29 anos terrestres; os dias têm apenas a duração de 10h:33m:38s, de acordo com uma nova análise de dados da Cassini.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Usando novos dados da sonda Cassini da NASA, os investigadores pensam ter resolvido um antigo mistério da ciência do Sistema Solar: a duração do dia em Saturno. É 10 horas, 33 minutos e 38 segundos.

O valor iludiu os cientistas planetários durante décadas, porque o gigante gasoso não tem superfície sólida com marcos para rastrear enquanto gira, e tem um campo magnético invulgar que esconde o período de rotação do planeta.

A resposta, descobriu-se, estava escondida nos anéis.

Durante as órbitas da Cassini em redor de Saturno, os instrumentos examinaram os anéis gelados e rochosos em detalhes sem precedentes. Christopher Mankovich, estudante de astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA, usou os dados para estudar padrões de ondas dentro dos anéis.

O seu trabalho determinou que os anéis respondem a vibrações dentro do próprio planeta, agindo de forma semelhante aos sismógrafos usados para medir o movimento provocado por sismos. O interior de Saturno vibra a frequências que causam variações no seu campo gravitacional. Os anéis, por sua vez, detectam esses movimentos no campo.

“As partículas nos anéis não podem deixar de sentir estas oscilações no campo gravitacional,” disse Mankovich. “Em locais específicos nos anéis, estas oscilações capturam partículas no momento certo nas suas órbitas para gradualmente acumular energia e essa energia é convertida como uma onda observável.”

A investigação de Mankovich, publicada no dia 17 de Janeiro na revista The Astrophysical Journal, descreve como ele desenvolveu modelos da estrutura interna de Saturno que combinam com as ondas dos anéis. Isso permitiu com que ele rastreasse os movimentos do interior do planeta – e, assim, a sua rotação.

A rotação de 10h:33m:38s que a análise rendeu é vários minutos mais rápida do que as estimativas anteriores de 1981, baseadas em sinais de rádio da sonda Voyager da NASA.

A análise dos dados da Voyager, que estimou o dia como tendo a duração de 10h:39m:33s, baseou-se na informação do campo magnético. A Cassini também usou dados do campo magnético, mas as estimativas anteriores variavam entre 10h:36m até 10h:48m.

Os cientistas geralmente dependem dos campos magnéticos para medir as rotações dos planetas. O eixo magnético de Júpiter, como o da Terra, não está alinhado com o seu eixo de rotação. Por isso, gira enquanto o planeta roda, permitindo aos cientistas medir um sinal periódico nas ondas de rádio para obter o período de rotação. No entanto, Saturno é diferente. O seu campo magnético único está quase perfeitamente alinhado com o seu eixo de rotação.

É por isso que a descoberta nos anéis foi a chave para determinar a duração do dia. Os cientistas estão entusiasmados com a melhor resposta até agora para uma questão tão central sobre o planeta.

“Os investigadores usaram ondas nos anéis para espiar o interior de Saturno e esta característica fundamental do planeta, há muito procurada, saltou à vista. E é um resultado realmente sólido,” disse Linda Spilker, cientista do projecto Cassini. “Os anéis tinham a resposta.”

A ideia de que os anéis de Saturno podiam ser usados para estudar a sismologia do planeta foi sugerida pela primeira em 1982, muito antes das observações necessárias serem possíveis.

O co-autor Mark Marley, agora do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia, subsequentemente aprofundou a ideia para a sua tese de doutoramento em 1990. Além de mostrar como os cálculos podiam ser feitos, previu onde poderiam estar as assinaturas dos anéis de Saturno. Ele também observou que a missão Cassini, na altura nos estágios de planeamento, seria capaz de fazer as observações necessárias para testar a ideia.

“Duas décadas depois, nos anos finais da missão Cassini, os cientistas analisaram os dados e encontraram características dos anéis nas posições previstas por Mark,” disse o co-autor Jonathan Fortney, professor de astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz e membro da equipa da Cassini. “Este trabalho visa aproveitar ao máximo estas observações.”

A missão da Cassini terminou em Setembro de 2017 quando, com pouco combustível, mergulhou deliberadamente na atmosfera de Saturno, para evitar a queda nas luas do planeta.

Astronomia On-line
22 de Janeiro de 2019