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

 

1505: Choveu metano a norte de Titã, a maior lua de Saturno

NASA / JPL-Caltech
As imagens foram capturadas na última missão da sonda Cassini

Uma equipa de cientistas descobriu evidências de chuva de metano no pólo norte de Titã, a maior lua de Saturno. Identificado graças às imagens da última missão espacial da sonda Cassini, o fenómeno meteorológico aponta para o início do verão no hemisfério norte do satélite natural.   

Quando Cassini chegou à orbita de Saturno, em meados de 2004, era verão no hemisfério sul de Titã. Anos depois, em 2011, as mudanças atmosféricas foram interpretadas pelos cientistas como o início do inverno no sul do satélite. Contudo, as chuvas esperadas no norte não chegaram a ser detectadas.

“Toda a comunidade [que estuda] Titã estava à espera para ver as nuvens e as chuvas no pólo norte do satélite, o que indicaria o início do verão setentrional. Contudo, e apesar das previsões dos modelos climáticos, nem sequer vimos nuvens”, disse o físico Rajani Dhingra, da Universidade norte-americana de Idaho em Moscovo. O cientista precisou que o fenómeno acabou por ser baptizado como o “curioso caso das nuvens perdidas”.

Depois de todo o tempo de espera, foram finalmente encontradas evidências de chuva a norte de Titã. A equipa de investigação encontrou uma região estranha e brilhante que ocupa cerca de 120 quilómetros da superfície da lua. A área, que não tinha sido até então detectada em imagens anteriores, foi obtida através do espectrómetro de mapeamento visual e infravermelho (VIMS) da sonda Cassini a 7 de Julho de 2016.

“Com base no brilho geral, nas características espectrais e no contexto geológico, atribuímos a nova característica encontrada às espectaculares reflexões de uma superfície sólida molhada pela chuva – como uma calçada molhada reflectida pelo Sol”, exemplificaram os autores no artigo científico, esta semana publicado na revista especializada Geophysical Research Letters.

Segundo escrevem na publicação, o brilho visível é resultado da chuva de metano numa superfície semelhante a uma pedra, seguida, provavelmente, de um período de evaporação. Esta é a primeira evidência de chuva de verão no hemisfério norte de Titã.

Não obstante ao facto deste satélite natural ser bastante diferente da Terra, o seu clima é bastante semelhante ao nosso planetas em vários aspectos: uma estação em Titã dura, em média, 7,5 anos terrestre, embora a sua duração varie, uma vez que a órbita de Saturno é irregular.

ZAP //

Por ZAP
21 Janeiro, 2019

 

1493: Luas com oceano subterrâneo podem estar geologicamente “mortas”

NASA
Encélado, a lua gelada de Saturno

Há mais de duas décadas que os cientistas têm vindo a debater sobre qual lua do Sistema Solar tem a maior probabilidade de abrigar vida microbiana nos seus oceanos subterrâneos.

As candidatas mais mencionadas são a Encélado, a lua de Saturno, e a Europa, a lua de Júpiter, que têm oceanos no estado líquido debaixo das suas crostas congeladas. Contudo, um novo estudo levanta dados que sugerem que a hipótese de, com exceção da Encélado, estas luas estarem, na verdade, “mortas” por dentro – não apenas geologicamente, como também biologicamente.

Missões da NASA, como Galileo e Cassini, deram evidências de que estas duas luas abrigam oceanos globais subterrâneos, aquecidos pela atracção gravitacional dos planetas que orbitam.

Considerando o facto de que, na Terra, existem comunidades de seres a viver na escuridão e alta pressão do fundo do mar, não e difícil perceber como surgiu a suspeita de que a Encélado e a Europa possam abrigar micróbios alienígenas debaixo das suas crostas.

Na Terra, os micróbios que vivem no fundo do mar alimentam-se de substâncias químicas produzidas onde a rocha quente e a água do oceano se misturam continuamente. E, se estruturas semelhantes são encontradas em mundos alienígenas em que há oceanos subterrâneos, a perspectiva de encontrar vida fora da Terra fica mais plausível.

Porém, o estudo conduzido por Paul Byrne, geólogo planetário da Universidade Estadual da Carolina do Norte, “destrói” essa ideia.

Com a sua equipa, Byrne determinou quanta força seria necessária para quebrar a rocha oceânica de duas formas, conforme o que vemos na Terra: falha normais e falhas de impulso. Quanto mais força for necessária para quebrar a rocha, menos actividade geológica está a acontecer – isto é, menos interacções entre a rocha e a água do mar e, portanto, menor a possibilidade de ali haver algum tipo de vida.

Além de Encélado e Europa, Byrne analisou outras luas como Ganimedes (Júpiter) e Titã (Saturno), calculando a força das rochas de cada um desses mundos. Esses cálculos baseiam-se na espessura da camada de rocha sólida e fria que repousa sobre uma camada morna e quente, que não é capaz de ser quebrada.

Valores como a gravidade do corpo numa profundidade definida e o peso da água e do gelo no topo da superfície da lua foram acrescentados aos dados. E, de acordo com Byrne, os resultados iniciais sugerem que as rochas dessas luas são tão fortes que não há força conhecida grande o suficiente para quebrá-las.

Cientistas descobrem nova característica em lua de Saturno que assemelha ainda mais à Terra

O corpo celeste é considerado o mais parecido com o nosso planeta em todo o Sistema Solar. Titã, uma das…

Em cada uma das luas analisadas, a equipa fez os mesmos cálculos considerando diferentes valores para a força da rocha, com estes valores estando dentro do esperado para cada mundo – e os resultados não são promissores para a vida alienígena. “Para Europa, parece muito difícil fazer qualquer fractura nas rochas, e depois de olhar para Titã e Ganimedes, concluímos que não está a acontecer nada por ali”, disse Byrne.

Já para Encélado os resultados não são tão sombrios, uma vez que a lua é muito menor do que as outras três, o que reduz o peso da água e do gelo acima da superfície rochosa e, além disso, o seu núcleo é mais poroso.

Graças aos dados recolhidos pela sonda Cassini, os cientistas têm evidências de que rocha e água ainda interagem em Encélado, o que justifica as plumas de água que são expelidas por meio de fracturas na crosta congelada deste satélite de Saturno. Nessas plumas, inclusive, foi identificada a existência de moléculas orgânicas complexas.

Então, é possível concluir que Encélado é realmente a lua do Sistema Solar com as maiores probabilidades de abrigar algum tipo de vida, ainda que microbiana.

Este estudo poderá levar a NASA a mudar os seus planos, já que na mesa há um projecto chamado Europa Clipper com previsão de lançamento para 2022, justamente para buscar sinais de vida na lua de Júpiter, enquanto Encélado ainda não tem nenhuma nova missão específica com este objectivo.

De qualquer maneira, Byrne enfatiza que os resultados iniciais do seu estudo ainda não são conclusivos, apenas fornecendo fortes evidências de que as luas estudadas, com excepção de Encélado, podem estar “mortas” por dentro.

ZAP // Scientific American

Por ZAP
19 Janeiro, 2019

 

1492: Saturno nem sempre foi o “senhor dos anéis”

NASA/JPL/SSI

Cientistas sugeriram que os anéis de Saturno não se formaram ao mesmo tempo que o planeta e são mais jovens, partindo de novas medições do campo gravitacional do planeta.

As novas medições do campo gravitacional de Saturno foram obtidas com base nas observações da sonda Cassini durante as órbitas finais pelo planeta, em 2017, e permitiram aos investigadores determinar a massa e a idade dos seus anéis, refere um comunicado da American Association for the Advancement of Science, associação que edita a revista científica Science, onde os resultados do trabalho são publicados.

Segundo os autores do estudo, Saturno formou-se há 4,5 mil milhões de anos, enquanto os seus anéis têm entre dez e 100 milhões de anos. Os dados não esclarecem, porém, como os anéis se formaram tão recentemente.

Os astrónomos ainda discutem a origem dos anéis. Alguns acreditam que tenham sido formados por fragmentos de um antigo protoplaneta no início do Sistema Solar, enquanto outros consideram-nos produto de cataclismos recentes.

As descobertas fizeram com que astrónomos passassem a pensar na altura em que os anéis surgiram. Para obter a resposta exacta sobre o surgimento dos anéis são necessários dois parâmetros, de acordo com Burkhard Militzer, professor de ciências terrestres e planetárias da Universidade da Califórnia: a massa das partículas de poeira e gelo dos anéis e quão bem os anéis refletem a luz do Sol.

Os anéis de Saturno e de outros planetas gigantes devem gradualmente desaparecer, porque as camadas de gelo perderão partículas de poeira e matéria orgânica devido aos raios ultravioleta do Sol, e, sendo assim, quanto mais brilhantes são os anéis, menos anos de vida terão.

A velocidade das nuvens, por sua vez, depende da massa, da espessura e da composição. Sendo assim, quanto mais matéria escondida dentro das nuvens, mais lento será o processo de “enegrecimento” dessas estruturas.

A sonda Cassini mediu o brilho dos anéis de Saturno nos primeiros anos do seu trabalho. Mas a informação sobre a massa exacta era inacessível até ao mergulho da sonda – cuja primeira oportunidade surgiu em 2017, quando a sonda começou a fazer “mergulhos” pelos anéis, preparando-se para a “morte heróica” na atmosfera de Saturno.

Um dos anéis de Saturno não é como os outros

Quando o Sol se pôs nos anéis de Saturno em Agosto de 2009, os cientistas da missão Cassini da NASA…

“A primeira vez que vi nos dados, não acreditei, porque confiava nos nossos modelos e demorou um tempo para cair a ficha que havia algum efeito que estava a mudar o campo gravitacional que não tínhamos considerado”, disse Militzer.

“Trata-se de fluxos massivos na atmosfera a uns nove mil quilómetros de profundidade ao redor da região equatorial. Pensávamos que estas nuvens eram como as nuvens da Terra, que estão confinadas a uma fina camada e quase não têm massa. Mas, em Saturno, são realmente massivas“, destacou.

Quando a anomalia foi estudada, descobriu-se que a massa dos anéis era inesperadamente pequena. Sendo assim, Saturno tornou-se “senhor dos anéis” há pouco tempo em escala astronómica: aproximadamente 100 milhões de anos. Os anéis podem ser resultado da união de partículas de uma pequena lua ou de um grande cometa, baseando-se nas partículas capturadas pela Cassini durante o seu mergulho.

Há um mês, um outro estudo, divulgado pela agência espacial norte-americana NASA, estimou, com base em dados da mesma sonda, que os anéis de Saturno podem desaparecer no prazo de 100 milhões de anos.

De acordo com o estudo, a gravidade de Saturno está a empurrar os anéis – constituídos essencialmente por gelo – para a camada superior da atmosfera do planeta. Essa investigação também apoiava o cenário de que os anéis não teriam mais do que 100 milhões de anos.

Os anéis de Saturno foram descobertos por Galileu Galilei em 1610, que os considerava três grandes satélites. Em meados do século XVII, Christian Huygens descobriu que os “satélites” de Galileu eram, de facto, anéis de poeira e gelo.

ZAP // Lusa / Sputnik

Por ZAP
19 Janeiro, 2019

 

1455: Anéis tornam Saturno mais sombrio, azul e menos nublado no inverno

JPL / Space Science Institute / NASA
O planeta Saturno, visto pela sonda Cassini durante o equinócio

Em Saturno, a mudança das estações pode significar mudanças na nebulosidade – e cor – dos céus. Nos 13 anos em que a sonda Cassini orbitou Saturno, de 2004 a 2017, os cientistas notaram que a atmosfera no hemisfério norte do planeta passou de azul para dourado ou mesmo salmão.

De acordo com uma nova investigação, a alteração de cor surgiu de mudanças na quantidade de neblina accionada pela luz solar na atmosfera de Saturno.

“Penso que ficámos todos surpreendidos com o porquê da atmosfera ser azul,” disse o cientista planetário Scott Edgington, vice cientista do projecto da missão Cassini. Edington apresentou os novos achados numa palestra há duas semanas atrás na reunião de outono da União Geofísica Americana em Washington, D.C.

Os cientistas esforçam-se por descobrir todas as fontes de luz que brilham em Saturno e por entender como a luz interage quimicamente com a atmosfera do planeta. Responder a estas perguntas pode ajudar os cientistas a melhor entenderem as diferenças nas atmosferas dos gigantes gasosos do Sistema Solar, Júpiter e Saturno, e nos gigantes gelados Úrano e Neptuno.

Júpiter e Saturno têm neblinas que lhes dão uma cor dourada, enquanto Úrano e Neptuno têm atmosferas mais limpas como o céu azul da Terra num dia sem nuvens. Mas, tal como os investigadores viram nas imagens da Cassini, Saturno nem sempre estava coberto por névoa dourada. “É claro que ficámos a coçar as nossas cabeças,” comenta Edgington. “Por que não é nublado em todos lugares, tal como Júpiter?”

No caso de Saturno, a luz solar particularmente limitada no inverno parece deixar a atmosfera do planeta recuperar de ataques de nebulosidade. O motivo da protecção solar extra? Os enormes anéis do planeta.

O principal factor das estações de Saturno é a inclinação do planeta, tal como na Terra. A Terra está inclinada de tal modo que o hemisfério norte enfrenta o Sol mais directamente em Junho e o hemisfério sul em Dezembro. Em Dezembro, o hemisfério norte passa por longas noites de inverno enquanto o hemisfério sul goza de longos dias de verão.

O mesmo efeito acontece em Saturno, que tem uma inclinação ligeiramente superior à da Terra. Mas Saturno também tem um grande sistema de anéis que bloqueia a luz solar para o hemisfério inclinado para longe do Sol, tornando os Invernos ainda menos ensolarados no gigante de gás.

A alteração de exposição solar do planeta é responsável pelas mudanças sazonais na nebulosidade atmosférica, explicou Edgington.

A luz solar separa as moléculas do gás metano, elemento este que corresponde a uma fracção pequena, mas significativa da atmosfera de Saturno. O metano é quebrado para formar outras moléculas como etano e acetileno, que desencadeiam uma rede complexa de reacções químicas que eventualmente dão azo à neblina.

Quando um hemisfério de Saturno desfruta de um inverno sombreado, o processo de formação da neblina diminui. As partículas existentes de neblina aglomeram-se para formar grãos mais pesados e afundam-se ainda mais na atmosfera do planeta, fora de vista e sem novas porções de neblina para os substituir.

Graças a isso, os Verões saturnianos tendem a ter um céu nebuloso e dourado, enquanto os Invernos têm céus mais claros e azuis. “Parece que há uma ligação directa entre o que vemos e o que a química nos diz que deve acontecer,” realçou Edginton.

Os cientistas vão continuar a estudar os dados da atmosfera de Saturno recolhidos pela Cassini. Ainda precisam de incorporar os últimos anos de dados da Cassini neste projecto, salienta Edgington.

Um aspecto do projecto com que Edgington parecia especialmente entusiasmado era descobrir como a luz reflectida dos anéis de Saturno contribui para a exposição solar do planeta. Dado que os anéis de Saturno estendem-se muito além do corpo principal do planeta, a luz solar pode ser reflectida das partes mais distantes dos anéis e incidir sobre o lado escuro do planeta. “Até o lado escuro do planeta não é, na realidade, assim tão escuro,” disse Edgington.

ZAP // CCVAlg

Por CCVAlg
7 Janeiro, 2019

 

1429: Os Anéis de Saturno estão a “chover” no planeta e vão desaparecer

Uma equipa de cientistas da NASA confirmou que os icónicos anéis de Saturno são não apenas mais recentes do que se pensava, mas também que estão a perder-se, atraídos para o planeta pela sua gravidade – como uma “chuva” de partículas geladas.

No início deste ano, o grupo analisou uma molécula encontrada na atmosfera do planeta usando o telescópio Keck II, localizado no Hawai, e descobriu uma estrutura formada por três átomos de hidrogénio. O problema é que cerca de 1,9 mil litros de água têm vindo a cair no planeta a cada segundo. Esta grande quantidade de chuva pode fazer com que Saturno perca totalmente os seus anéis mais rápido do que se esperava.

“Estimamos que esta chuva de anéis drene uma quantidade de água capaz de encher uma piscina olímpica de anéis de Saturno em meia hora”, disse James O’Donoghue, do Goddard Space Flight Center da NASA, em Maryland, EUA.

“Só com isto, todo o sistema de anéis desapareceria em 300 milhões de anos, mas junte-se a queda de materiais dos anéis no equador de Saturno, medida pela sonda Cassini, e os anéis têm menos de 100 milhões de anos de vida“, acrescenta, citado pelo The New York Times.

Há muito que os cientistas tentam perceber se o planeta tem os anéis desde a sua formação ou se os adquiriu posteriormente. O estudo de O’Donoghue, publicado no início de Novembro na revista Icarus, aponta mais para a segunda hipótese, ao calcular que, provavelmente, têm menos de 100 milhões de anos de idade. A confirmar-se, os anéis estarão a meio da sua vida.

As primeiras pistas a apontar para a “chuva de anéis” foram captadas pela missão Voyager, há décadas, quando detectou variações peculiares na atmosfera superior de Saturno, variações na densidade dos anéis e um trio de bandas escuras e estreitas em torno de algumas latitudes mais a norte.

Estas faixas foram mais tarde associadas à forma do enorme campo magnético de Saturno, com Jack Connerney, da NASA, a propor a teoria de que partículas de gelo com carga eléctrica dos anéis estariam a “chover” na atmosfera superior do planeta.

Os anéis de Saturno são constituídos essencialmente por uma mistura de gelo, poeira e material rochoso. Jeff Cuzzi, da NASA, afirma que o desaparecimento da estrutura que se localiza em torno de Saturno pode realmente ocorrer, uma vez que a dissipação dos anéis não depende apenas de quanto material ainda está neles, mas de outras forças físicas, das mudança no planeta e de como este material é reabastecido.

Agora, a equipa quer ver como é que a chuva de anéis muda com as estações do ano em Saturno. À medida que o planeta avança na sua órbita de 29,4 anos, os anéis são expostos ao Sol em graus variados. Como a luz ultravioleta do Sol carrega os grãos de gelo e faz com que reajam ao campo magnético de Saturno, a variação da exposição à luz do sol pode alterar a quantidade de chuva dos anéis.

MC, ZAP //

Por MC
19 Dezembro, 2018

 

1385: Cientistas encontram a água mais estranha de todo o Sistema Solar

ESA
Um dos satélites de Saturno, Febe

Febe, um dos satélites de Saturno, tem a água mais incomum do Sistema Solar, apontou um novo estudo levado a cabo por uma equipa de cientistas do Instituto de Ciência Planetária de Tucson, no estado norte-americano do Arizona.

Para a investigação, publicada no fim de Novembro na revista Icarus, os cientistas analisaram os isótopos de deutério (D/H) dos anéis e dos satélites de Saturno. Segundo conclui o estudo, todos os anéis e satélites analisados têm uma água surpreendentemente semelhante à composição isotópica da Terra, à excepção do satélite Febe.

Tal como nota a Phys.org, a água do satélite Febe é a mais estranha quando comparada aos demais satélites e planetas do Sistema Solar. A sua composição isotópica mostrou que as suas reversas de água têm oito vezes mais deutério do que os outros satélites de Saturno. Por este motivo, concluíram os cientistas, Febe foi formada num lugar distante e frio bem longe do nosso sistema.

“A proporção  D/H de Febe é o valor máximo medido já encontrado no Sistema Solar, o que significa que tem a sua origem no sistema solar frio e exterior, muito para além Saturno”, explicou Roger N. Clark, autor da investigação.

Ainda no âmbito desta pesquisa, os cientistas mediram também a relação entre o carbono 13 e o carbono 12 (13C/12C). Uma outra lua de Saturno, a Jápeto, revelou ter uma proporção de carbono semelhante à terrestre, enquanto a de Febe é cinco vez maior.

Estes dados, apontam os cientistas, sugerem que o satélite se formou nas extremidades mais frias do Sistema Solar, para lá de Saturno, sendo, posteriormente, “capturado” por uma órbita do segundo maior planeta do Sistema Solar.

As medições foram feitas remotamente a partir da sonda da NASA Cassini usando o espectrómetro de mapeamento visual e infravermelho (VIMS). Cassini, que passou 13 anos a estudar Saturno de perto, mergulhou no passado Setembro na última etapa da sua missão, fornecendo preciosos dados finais que sustentaram esta pesquisa.

ZAP //

Por ZAP
7 Dezembro, 2018

 

1122: Chovem partículas minúsculas do anel mais interno de Saturno

NASA / /JPL-Caltech
A sonda Cassini da NASA

Durante as suas últimas órbitas em 2017, a sonda Cassini mergulhou entre os anéis de Saturno e a sua atmosfera, sendo banhada por uma chuva de partículas minúsculas a que os astrónomos chamaram de chuva ring rain.

A sonda internacional da NASA, que explorou Saturno e as suas luas entre 2004 e 2017, terminou os seus trabalhos no ano passado, mas as suas descobertas continuam a fascinar-nos. Agora, e pouco depois de os cientistas terem perdido contacto com Cassini, são publicados novas pesquisas sobre as órbitas finais da sonda.

De acordo com uma nova investigação, publicada na semana passada na revista Science, um equipa de cientistas recolheu com sucesso material microscópico que flui entre Saturno e o seu anel mais interno – conhecido como anel D.

“As nossas medições mostram exactamente quais são estes materiais, como é que estes são distribuídos e quanta poeira está a entrar em Saturno”, disse Hsu, autor principal do estudo e pesquisador associado do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP).

Durante décadas, os astrónomos suspeitaram que os anéis de Saturno atingiram o planeta com grãos de gelo. Agora, e com as observações de Cassini divulgadas recentemente, surgem as primeiras visões detalhadas sobre estas chuvas celestes.

A investigação aponta que a chuva dos anéis está altamente contaminada com matéria orgânica e outras moléculas, atingindo Saturno com milhares de quilogramas por segundo. compreender a quantidade e a composição destas chuvas pode ajudar a esclarecer a origem e a evolução dos anéis de Saturno, nota a Science News.

A água representa apenas 25% do material que “chove” dos anéis de Saturno para a atmosfera. De acordo com a investigação, o material restante é composto por metano, dióxido de carbono, nitrogénio, amoníaco, dióxido de carbono e nano-partículas orgânicas.

A diversidade da composição química da chuva de anéis foi “uma grande surpresa”, uma vez que observações remotas mostram que o sistema de anéis de Saturno é quase inteiramente constituído por gelo, explicou Lisa Spilker, investigadora do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA, que não participou no estudo.

Os cientistas ainda não conseguem explicar com certeza por que motivo a chuva de anéis é tão desprovida de água. Mas uma coisa é certa: chove em Saturno. A cada segundo, os anéis de Saturno fazem “chover” milhares de quilogramas de de água gelada, bem como moléculas orgânicas e outras partículas minúsculas.

Golpe de engenharia e navegação

A descoberta agora divulgada é fruto da grand finale da missão, na qual Cassini realizou um conjunto de manobras arriscadas nos anéis do planeta. Segundo os cientistas, citados pela Physics.org, a recolha destas poeiras sob estas condições revelou-se um golpe de engenharia e navegação, que a equipa já aspirava desde 2010.

“Esta é a primeira vez que partículas dos anéis de Saturno são analisadas com instrumentos construídos pelo Homem”, disse Sascha Kempf, co-autora do estudo e investigadora associada do LASP. “Se há alguns anos nos tivessem perguntado se isto era possível, nos teríamos respondido ‘de forma alguma’”, reiterou a cientista.

A incrível Cassini foi lançada em 1997, tendo chegado ao sexto planeta do Sistema Solar em 2004. A sonda, fruto de um projecto conjunto da NASA, ESA e da ASI, tinha como principal objectivo estudar Saturno e os seus satélites naturais.

ZAP //

Por ZAP
10 Outubro, 2018

 

1120: A CIÊNCIA INOVADORA DAS ÓRBITAS ULTRA-PRÓXIMAS DE SATURNO PELA CASSINI

Ilustração: sonda Cassini da NASA em órbita de Saturno.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Novas investigações emergentes das órbitas finais da sonda Cassini da NASA representam um grande avanço na compreensão do sistema de Saturno – especialmente a região misteriosa e nunca antes explorada entre o planeta e os seus anéis. Algumas ideias preconcebidas estão a mostrar-se erradas, enquanto estão sendo levantadas novas questões.

Seis equipas de investigadores publicaram os seus resultados na edição de 5 de Outubro da revista Science, com base nas descobertas do Grande Final da Cassini. Foi quando, à medida que a sonda ficava sem combustível, a equipa da missão conduziu a Cassini espectacularmente perto de Saturno em 22 órbitas antes de deliberadamente a vaporizar num mergulho final na atmosfera no mês de Setembro de 2017.

Sabendo que os dias da Cassini estavam contados, a equipa da missão procurava ouro científico. A espaço-nave voou onde nunca foi projectada para voar. Pela primeira vez, estudou o ambiente magnetizado de Saturno, voou através de partículas rochosas e geladas dos anéis e cheirou a atmosfera na divisão de 2000 km entre os anéis e o topo das nuvens. Não só a trajectória de voo levou a nave aos limites, como a novas descobertas que ilustram quão poderosos e ágeis eram os instrumentos.

Estão por vir muitos outros resultados científicos do Grande Final, mas aqui estão alguns dos destaques da semana passada:

  • Compostos orgânicos complexos embebidos em nanogrãos de água “chovem” dos anéis de Saturno para a sua atmosfera superior. Os cientistas viram água e silicatos, mas ficaram surpresos ao ver também metano, amónia, monóxido de carbono, azoto e dióxido de carbono. A composição do material orgânico é diferente daquele encontrado na lua Encélado – e também diferente do da lua Titã, o que significa que há pelo menos três reservatórios distintos de moléculas orgânicas no sistema de Saturno.
  • Pela primeira vez, a Cassini viu de perto como os anéis interagem com o planeta e observou partículas e gases no anel interno caindo directamente na atmosfera. Algumas partículas assumem cargas eléctricas e espiralam ao longo das linhas do campo magnético, caindo em Saturno a latitudes mais altas – um fenómeno conhecido como “chuva do anel”. Mas os cientistas ficaram surpresos ao ver que outras são arrastadas rapidamente para Saturno no equador. E tudo cai do anel a uma maior velocidade do que se pensava – até 10.000 kg de material por segundo.
  • Os cientistas ficaram surpresos ao ver o aspecto do material na divisão entre os anéis e a atmosfera de Saturno. Sabiam que as partículas dos anéis variam entre grandes e pequenas. Mas a amostragem na divisão exibiu partículas principalmente minúsculas, de tamanho nanométrico, como fumaça, sugerindo que algum processo ainda desconhecido “mói” as partículas.
  • Saturno e os seus anéis estão ainda mais ligados do que os cientistas pensavam. A Cassini revelou um sistema de corrente eléctrica, anteriormente desconhecido, que liga os anéis ao topo da atmosfera de Saturno.
  • Os cientistas descobriram uma nova cintura de radiação em torno de Saturno, perto do planeta e composta por partículas energéticas. Descobriram que, embora a cintura intersete o anel mais interior, este é tão ténue que não impede a formação da cintura.
  • Ao contrário de qualquer outro planeta com um campo magnético no nosso Sistema Solar, o campo magnético de Saturno está quase completamente alinhado com o seu eixo de rotação. Os novos dados mostram um campo magnético com uma inclinação inferior a 0,0095 graus (o campo magnético da Terra está inclinado 11 graus em relação ao seu eixo de rotação). De acordo com tudo o que os cientistas sabem sobre a formação dos campos magnéticos planetários, Saturno não deveria ter um. É um mistério que os físicos estão a tentar resolver.
  • A Cassini voou por cima dos pólos magnéticos de Saturno, amostrando directamente as regiões onde as emissões de rádio são geradas. As descobertas mais do que duplicaram o número de medições directas de fontes de rádio do planeta, um dos poucos locais não-terrestres onde os cientistas foram capazes de estudar um mecanismo de geração de rádio que se pensar operar por todo o Universo.
  • Para a missão Cassini, a ciência resultante das órbitas do Grande Final mais do que justificam o risco calculado de mergulhar na divisão – raspando a atmosfera superior e contornando a orla dos anéis interiores, comenta a cientista Linda Spilker, do projecto Cassini.

“Quase tudo o que acontece naquela região acabou sendo uma surpresa,” explica Spilker. “Essa foi a importância de ir até lá, de explorar um lugar onde nunca fomos antes. E a expedição realmente valeu a pena – os dados são tremendamente excitantes.”

A análise dos dados dos instrumentos da sonda Cassini vai continuar durante anos, ajudando a pintar uma imagem mais clara de Saturno.

“Permanecem muitos mistérios, enquanto montamos as peças do puzzle,” realça Spilker. “Os resultados das órbitas finais da Cassini mostraram ser mais interessantes do que podíamos imaginar.”

Astronomia On-line
9 de Outubro de 2018