2306: Um novo plano para manter vivos os exploradores mais antigos da NASA

Impressão de artista de uma das sondas Voyager da NASA, incluindo a posição do instrumento CRS (cosmic ray subsystem). Ambas as Voyager foram lançadas com instrumentos CRS operacionais.
Crédito: NASA/JPL-Caltech; versão sem legendas

Com meticuloso planeamento e traços de criatividade, os engenheiros conseguiram manter as sondas Voyager 1 e 2 da NASA a trabalhar durante quase 42 anos – mais do que qualquer outra nave espacial na história. Para garantir que estas missões continuem a transmitir os melhores dados científicos possíveis das fronteiras do espaço, os engenheiros estão a implementar um novo plano. E isso envolve fazer escolhas difíceis, particularmente sobre instrumentos e propulsores.

Uma questão fundamental é que ambas as Voyager, lançadas em 1977, têm cada vez menos energia disponível para fazer trabalhar os seus instrumentos científicos e os aquecedores que os mantêm aquecidos no frio do espaço profundo. Os engenheiros tiveram que decidir que partes obteriam energia e quais partes teriam que ser desligadas em ambas as naves espaciais. Mas essas decisões têm que ser tomadas mais cedo para a Voyager 2 do que para a Voyager 1, porque a Voyager 2 tem mais um instrumento científico a recolher dados – e a necessitar de energia – do que a sua irmã.

Depois de longas discussões com a equipa de cientistas, os gerentes da missão desligaram recentemente um aquecedor do instrumento CRS (cosmic ray subsystem) na Voyager 2 como parte do novo plano de gestão energética. O instrumento de raios cósmicos desempenhou um papel crucial no passado mês de Novembro ao determinar que a Voyager 2 havia saído da heliosfera, a bolha protectora criada por um fluxo constante (ou vento) de partículas ionizadas do Sol. Desde então, as duas Voyager têm enviado detalhes sobre como a nossa heliosfera interage com o vento que flui do espaço interestelar, o espaço entre as estrelas.

As descobertas da missão Voyager não fornecem apenas observações de um território verdadeiramente desconhecido, como também nos ajudam a entender a própria natureza da energia e da radiação no espaço – informações importantes para proteger as missões e os astronautas da NASA, mesmo quando mais perto de casa.

Os membros da equipa podem agora confirmar preliminarmente que o instrumento de raios cósmicos da Voyager 2 ainda está a transmitir dados, apesar de descer para uns frios -59º C. Esta temperatura é inferior à temperatura na qual o CRS foi testado há mais de 42 anos (até -45º C). Outro instrumento da Voyager também continuou a funcionar durante anos depois de cair abaixo das temperaturas para o qual foi testado.

“É incrível que os instrumentos das Voyager sejam tão resistentes,” disse Suzanne Dodd, gerente do projecto Voyager, no JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. “Estamos orgulhosos por terem resistido ao teste do tempo. As longas vidas das sondas significam que estamos a lidar com cenários que nunca pensámos encontrar. Vamos continuar a explorar todas as opções que temos para manter as Voyager a fazer o seu melhor trabalho científico possível.”

A Voyager 2 continua a transmitir dados de cinco instrumentos enquanto viaja pelo espaço interestelar. Além do instrumento de raios cósmicos, que detecta partículas em rápido movimento que podem ser originários do Sol ou de fontes externas ao Sistema Solar, a sonda opera dois instrumentos dedicados ao estudo do plasma (um gás no qual os átomos foram ionizados e os electrões flutuam livremente) e um magnetómetro (que mede campos magnéticos) para estudar as esparsas nuvens de material no espaço interestelar.

Recolhendo dados de uma série de direcções, o instrumento de partículas carregadas de baixa energia é particularmente útil para estudar a transição da sonda para longe da nossa heliosfera. Dado que o CRS só pode observar apenas em certas direcções fixas, a equipa científica da Voyager decidiu desligar primeiro o aquecedor do CRS.

A Voyager 1, que cruzou o espaço interestelar em Agosto de 2012, continua também a recolher dados do seu instrumento de raios cósmicos, além de um instrumento de plasma, do magnetómetro e do instrumento de partículas carregadas de baixa energia.

Porquê desligar os aquecedores?

Lançadas separadamente em 1977, as duas Voyager estão agora a 18 mil milhões de quilómetros do Sol e longe do seu calor. Os engenheiros têm que controlar cuidadosamente a temperatura em ambas as naves espaciais, a fim de mantê-las em funcionamento. Por exemplo, se as linhas de combustível que alimentam os propulsores que mantêm as espaço-naves orientadas congelarem, as antenas das Voyager podem deixar de apontar para a Terra. Isso impediria que os engenheiros enviassem comandos ou recebessem dados científicos. De modo que as sondas foram construídas para se aquecerem.

Mas os aquecedores – e os instrumentos – requerem energia, energia esta que está constantemente a diminuir nas duas Voyager.

Cada uma das sondas é alimentada por três RTGs (“radioisotope thermoelectric generators”, em português “geradores termoelétricos de radio-isótopos”), que produzem calor através do decaimento natural de radio-isótopos de plutónio-238 e convertem esse calor em energia eléctrica. Dado que a energia térmica do plutónio nos RTGs diminui e a sua eficiência interna diminui com o tempo, cada sonda perde, a cada ano, cerca de 4 watts na sua produção energética. Isto significa que os geradores produzem cerca de 40% menos energia do que durante o lançamento há quase 42 anos, limitando o número de sistemas que podem ser executados na nave.

O novo plano de gestão energética da missão explora várias opções para lidar com a diminuição de energia em ambas as naves, incluindo o desligar de aquecedores adicionais nos próximos anos.

Dando nova vida a propulsores velhos

Outro desafio enfrentado pelos engenheiros é a gestão da degradação de alguns dos propulsores das sondas, que disparam em pulsos minúsculos, a fim de girar subtilmente as naves. Isto tornou-se um problema em 2017, quando os controladores da missão notaram que um conjunto de propulsores na Voyager 1 precisava de efectuar mais pulsos para manter a antena da sonda apontada para a Terra. Para garantir que continuava com uma orientação adequada, a equipa ligou outro conjunto de propulsores na Voyager 1 que já não eram usados há 37 anos.

Os actuais propulsores da Voyager 2 também começaram a degradar-se. Os gerentes da missão decidiram ligar este mês os propulsores homólogos. A Voyager 2 usou estes propulsores (conhecidos como propulsores de manobras de correcção de trajectória) pela última vez durante o seu encontro com Neptuno em 1989.

Muitos quilómetros a percorrer antes de descansarem

O plano dos engenheiros para lidar com a perda energética e com o envelhecimento da Voyager 1 e 2 deverá garantir que possam continuar a recolher dados do espaço interestelar por vários anos. Os dados das Voyager continuam a fornecer aos cientistas observações nunca antes vistas da nossa fronteira com o espaço interestelar, complementando a IBEX (Interstellar Boundary Explorer) da NASA, uma missão que está a detectar remotamente esse limite. A NASA também está a preparar a IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe), com lançamento previsto para 2024, a fim de capitalizar as observações das Voyager.

“Ambas as sondas Voyager estão a explorar regiões nunca antes visitadas, de modo que todos os dias são dias de descoberta,” disse Ed Stone, cientista do projecto Voyager no Caltech. “A missão Voyager vai continuar a surpreender-nos com novas informações sobre o espaço profundo.”

Astronomia On-line
12 de Julho de 2019

 

2301: Sonda espacial japonesa pousa em asteróide a 244 milhões de quilómetros da Terra

Akademy / Flickr
Asteróide Ryugu numa imagem capturada pela nave espacial japonesa Hayabusa2

Uma sonda espacial japonesa conseguiu nesta quinta-feira pousar num asteróide localizado a 244 milhões de quilómetros da Terra, com o objectivo de recolher amostras que fornecem informações sobre a origem do sistema solar, o culminar da missão iniciada em 2014.

“Foi um sucesso”, indicou a Agência Japonesa de Exploração Espacial (JAXA). De acordo com a JAXA as informações chegaram à estação Hayabusa2 ocorreram pelas 10h20 (1h20 em Lisboa).

A manobra realizada pela sonda espacial Hayabusa2 tinha como objectivo recuperar amostras subterrâneas de uma cratera do asteróide Ryugu, que a mesma sonda tinha aberto em Abril, uma missão arriscada que exigia, por exemplo, que esta se afastasse imediatamente para não ser atingida por fragmentos da explosão.

De acordo com a JAXA, as amostras não foram afectadas pela radiação. As novas amostras podem agora fornecer informações adicionais àquelas recolhidas na superfície em Abril.

A operação desta quinta-feira, explicou a agência, foi especialmente delicada porque a sonda espacial tinha de recolher as amostras na cratera aberta com sete metros de diâmetro.

Em Setembro do ano passado, a Humanidade fez história quando, pela primeira vez, o Homem conseguiu aterrar dois rovers não tripulados num asteróide. Conhecidos por MINERVA-II1, os dois rovers saíram de uma nave espacial de origem japonesa, Hayabusa2, e aterram num asteróide com um quilómetro de largura, o Ryugu.

Um mês antes, a Hayabusa2, lançada no final de 2014 para conseguir amostras deste asteróide, conseguiu a primeira fotografia close-up do asteróide.

Acredita-se que este asteróide seja um dos mais antigos a sobrevoar o espaço e, por isso, abundante em material orgânico que lançará novas evidências sobre a criação do planeta Terra. Em Dezembro de 2019, o Hayabusa2 deixará o asteróide, chegando à Terra no final de 2020. A NASA tem trabalhado numa missão similar prevista para 2023.

ZAP // Lusa

Por ZAP
11 Julho, 2019

 

2282: O asteróide Vesta é fruto de uma peculiar colisão cósmica

NASA
O protoplaneta Vesta em imagem captada pela sonda espacial Dawn.

Novas informações recolhidas pela sonda espacial Dawn da NASA revelaram que o asteróide Vesta, o segundo maior do cinturão de asteróides, é fruto de uma colisão cósmica peculiar, uma vez que se formou num impacto de “golpe e fuga”.

Vesta, também conhecido como 4 Vesta, é um corpo rochoso gigante. Mede mais de 500 quilómetros de diâmetro e conta com cerca de 800 mil quilómetros quadrados de área. Contas feitas, é nove vezes maior do que Portugal e 50 vezes maior do que o meteoro que poderá ter levado à extinção dos dinossauros.

Os novos dados da agência espacial norte-americana revelam que este gigante manteve a sua crosta, manto e núcleo metálico, assim como a Terra. Contudo, o seu pólo sul é incomummente espesso, tal como noticia a agência noticiosa Europa Press.

Visando justificar esta particularidade, o cientista Yi-Jen Lai, da Universidade de Macquarie, na Austrália, e a sua equipa internacional de especialistas propõem agora uma nova história evolutiva para o Vesta tendo por base uma teoria sobre um enorme impacto.

O novo estudo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica Nature Geoscience, é baseado em determinações precisas da idade de cristais de zircónio dos mesossideritos – um tipo de enigmático meteorito de Vesta – e tem como objectivo resolver as incertezas relacionadas com o passado evolutivo do asteróide.

Os mesossideritos são um tipo de meteorito de ferro, composto por materiais da crosta e do núcleo fundido de um asteróide. Estes meteoritos misteriosos e raros oferecem uma visão única sobre a desintegração catastrófica de asteróides diferenciados, isto é corpos rochosos em camadas, tal como é o caso do Vesta.

“O principal desafio é que menos de 10 grãos de zircão favoráveis para datação de idades ​​foram relatados em décadas. Desenvolvemos um novo método para encontrar zirconitos em mesossideritos. E, finalmente, preparamos grãos suficientes para este estudo”, explicou o principal autor do estudo, Makiko Haba, da Universidade de Tóquio, no Japão.

A equipa conduziu depois estudos de datação de alta precisão recorrendo a isótopos de urânio e chumbo e encontrou dois momento importantes, tal como explicou Yi-Jen Lai. “Descobrimos duas datas importantes: 4.558,5 e 4.525.39 milhões de anos atrás, que estão relacionadas com a formação inicial da crosta e com a mistura de metal-silicato causada por uma colisão cósmica de ‘golpe e fuga’”.

Perante estas datas, os cientistas apresentam uma nova explicação para estes dois momentos cruciais. Segundo sustenta a equipa na publicação, no primeiro momento, depois de o Vesta já se ter diferenciado em diferentes camadas de crosta, manto e núcleo, um outro asteróide – com cerca de um décimo do Vesta – impactou-o, causando uma ruptura em grande escala no hemisfério norte.

Os destroços deste impacto, compostos pelas três “capas” do Vesta, ficaram presos no hemisfério sul do corpo rochoso, explicando assim a crosta anormalmente espessa detectada pela sonda da NASA. Este modelo de impacto e fuga explica ainda a forma distinta de Vesta, bem como a falta de olivina do manto nos meteoritos do asteróide.

A equipe acredita ainda que o conceito pode também ser aplicado a outros corpos planetários para reconstruir as suas histórias evolutivas.

ZAP //

Por ZAP
6 Julho, 2019

 

2224: NASA encontra nuvens de metano em Marte (e aguarda notícias de vida)

NASA / JPL-Caltech
Auto-retrato de ângulo baixo do rover Curiosity, da NASA

A sonda espacial Curiosity, da NASA, detectou elevado níveis de emissão de metano na superfície de Marte. A presença do gás, normalmente produzido por seres vivos, pode ser evidência de vida bacteriana no planeta vermelho.

A descoberta, que aconteceu durante uma medição realizada na passada quarta-feira pela sonda Curiosity: o rover detectou nuvens com elevados níveis de metano em Marte. Os dados chegaram à Terra na sexta-feira, deixando em euforia os cientistas da NASA.

A agência espacial norte-americana ainda não anunciou a descoberta, que foi divulgada este sábado pelo jornal norte-americano The New York Times.

“Perante este resultado surpreendente, reorganizámos o fim-de-semana para conduzir experiências de confirmação”, diz o cientista responsável pela missão, Ashwin Vasavada, num email dirigido à sua equipa, a que o jornal norte-americano teve acesso.

A presença no Planeta Vermelho de níveis significativos deste gás, que normalmente é produzido biologicamente, poderá ser um indício da existência de vida microbiana em Marte.

Em 2012, o Curiosity esteve à procura de metano no planeta vermelho, sem sucesso. No ano seguinte, a sonda detectou um pico repentino, de 7 partes por mil milhões, que se manteve observável durante dois meses.

A Curiosity detectou agora 21 partes por mil milhões de volume de metano — a maior quantidade alguma vez medida durante as missões de exploração que a NASA conduz desde 1972 em Marte. O rover não é, no entanto, capaz de determinar a origem do metano descoberto.

A descoberta deste nível de metano à superfície do planeta reforça a esperança de que possa ter havido algum tipo de vida em Marte – nomeadamente vida microbiana – e que os seus descendentes possam ter sobrevivido no subsolo até hoje.

Mas apesar de a maior parte do metano produzido na Terra ser de origem biológica, há também metano produzido por reacções geotérmicas, não biológicas.

É portanto possível que o metano encontrado seja de origem geológica e tenha estado retido no subsolo de Marte durante milhões de anos — escapando agora através de alguma eventual fenda.

Thomas Zurbuchen, administrador da NASA e director da missão, confirmou entretanto a notícia no seu perfil no Twitter, mas salienta que é necessário aguardar mais resultados. “Sendo esta uma descoberta excitante, não significa necessariamente que haja vida em Marte, porque o metano pode ser criado por interacções entra água e rochas”.

Thomas Zurbuchen @Dr_ThomasZ

.@MarsCuriosity rover found the largest amount of methane ever measured during the mission. Although this is an exciting discovery, it doesn’t necessarily mean life exists because methane can be created through interactions between rocks & water. Details: https://www.nasa.gov/feature/jpl/curiosity-detects-unusually-high-methane-levels 

Durante o fim-de-semana, a Curiosity recebeu novas instruções e realizou medições de follow-up, para confirmar os dados obtidos a semana passada. Os resultados devem chegar esta segunda-feira à Terra, onde a equipa de Ashwin Vasavada aguarda (com incontida  ansiedade) por um sinal de vida.

ZAP //

Por ZAP
24 Junho, 2019

2205: Espectacular Cratera descoberta em Marte, o que a terá provocado?

À medida que as sondas e os rovers aumentam a área vasculhada de Marte, novas descobertas vão aparecendo. Desta vez apareceu uma cratera espectacular detectada numa impressionante nova imagem tirada pelo Mars Reconnaissance Orbiter da NASA.

Marte ainda é um planeta desconhecido, dado que pouca coisa ainda se sabe dele. Muitas outras surpresas estarão por descobrir.

Sonda Mars Reconnaissance Orbiter vasculha solo marciano

Mars Reconnaissance Orbiter é uma sonda norte-americana que tem a finalidade de procurar evidências de existência de água, no passado remoto de Marte. A sonda foi lançada em 10 de Agosto de 2005, estando já há mais de 13 anos a explorar o terreno marciano.

Assim, recorrendo à sua câmara científica de imagens de alta resolução (HiRISE), a nave fotografou a nova realidade no dia 17 de Abril de 2019. Segundo um comunicado da equipa HiRise, a sonda situava-se a uma altitude de 255 quilómetros. A cratera está localizada na região de Valles Marineris, perto do equador, e formou-se nalgum momento entre Setembro de 2016 e Fevereiro de 2019.

Dado que é impossível monitorizar toda a superfície de Marte, não há dados concretos de quando se formou esta cratera.

Foto a preto e branco da nova cratera.
Imagem: NASA / JPL / Universidade do Arizona

Câmara HiRise que procura água em Marte encontrou arte?

A equipa responsável pela HiRise descreveu a nova foto como uma “obra de arte”. Além disso, dizem também que “o material mais escuro exposto sob a poeira avermelhada” é o que faz com que esta cratera em particular se destaque. Por outro lado, as áreas azuladas na imagem de cores falsas, na primeira imagem) mostram áreas em que o material da superfície vermelha foi mais afectado pelo impacto.

Os responsáveis pela HiRISE e a cientista da Universidade do Arizona, Veronica Bray, disseram à Space.com que a cratera tem cerca de 15 a 16 metros  de largura. A mancha escura criada pelo impacto tem cerca de 500 metros de largura. Assim, Bray estimou o tamanho do meteorito em 1,5 metros de largura.

Vídeo incorporado

Peter Grindrod@Peter_Grindrod

KABOOM! Before and after images of a meteorite forming a brand new impact crater on Mars. Sometime between 18 Feb 2017 and 20 March 2019.

Este pedaço de rocha espacial provavelmente não teria sobrevivido à travessia através da atmosfera mais espessa da Terra, referiu, contudo, a rocha era provavelmente sólida, já que não há evidências de que se tenha fragmentado em pedaços menores durante a entrada atmosférica. O impacto pode ter exposto rochas basálticas sob a superfície de Marte, mas não está claro se o impacto causou o gelo subterrâneo. Referiu a cientista.

Descobrir novas crateras de impacto em Marte não é novidade para a sonda Mars Reconnaissance Orbiter. Outros exemplos notáveis ​​incluem uma cratera descoberta dentro da muito maior Cratera Corinto em 2018, e uma cratera de 30 metros de largura localizada em 2014.

Logótipo da Starfleet de Star Trek?

Na semana passada a nave identificou uma estranha característica da superfície marciana. Na verdade, o desenho no solo faz lembrar o logótipo da Starfleet de Star Trek. Será que a Star Trek, num outro tempo, passou por lá?

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

2186: O vulcão de gelo do planeta Ceres formou-se a partir de uma bolha de lama salgada

CIÊNCIA

JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA / NASA

Quando a sonda Dawn da NASA chegou a Ceres, avistou várias características marcantes, incluindo Ahuna Mons, a maior montanha do planeta anão.

Tem uma altura máxima de cerca de 5 quilómetros. Dado que Ceres é inferior a 1.000 quilómetros de diâmetro, Ahuna Mons destaca-se um pouco – seria como ter uma montanha de 67 quilómetros de altura na Terra.

A formação peculiar emergiu do terreno liso e tem riscas brilhantes que vão do topo até o fundo das suas encostas. Não há outra montanha como esta em Ceres e os investigadores acreditam que é o produto de um fenómeno geológico curioso. De acordo com um estudo publicado na revista Nature Geoscience, os cientistas acreditam que o Ahuna Mons se formou quando uma bolha de sal, água e rocha começou a empurrar a superfície.

Usando dados de Dawn, que ajudou a desvendar o mistério das manchas de Ceres, os cientistas encontraram evidências que sugeriram que o manto sob a crosta do planeta anão não é sólido e rígido. É pelo menos parcialmente fluido e possui movimentos internos, alimentados pelo calor dos elementos radioactivos em decomposição. Uma nuvem de salmoura e lama a expelir a crosta pode explicar a forma e a composição da montanha.

“Ficamos emocionados ao descobrir que processo ocorreria no manto de Ceres, logo abaixo de Ahuna Mons, foi responsável por trazer o material para a superfície. Claro, Ahuna Mons também era um pouco duvidosa devido à sua forma como um vulcão”, disse o principal autor Ottaviano Ruesch, da Agência Espacial Europeia (ESA), em comunicado.

Ao monitorizar como a nave espacial orbitava o planeta anão, os investigadores conseguiram criar um mapa do seu campo gravitacional. Abaixo de Ahuna Mons há uma anomalia gravitacional. “Analisamos mais de perto essa anomalia e mais modelos revelaram que tinha que ser uma protuberância no manto de Ceres”, acrescentou Ruesch. “A conclusão era óbvia: a mistura de substâncias fluidas e pedras tinha chegado à superfície, acumulando-se em Ahuna Mons.”

Ceres é o maior objecto no cinturão de asteróides e o único planeta anão que está sempre dentro da órbita de Neptuno. O nome de Ahuna Mons vem do festival da colheita da etnia Sumi Naga na Índia.

ZAP //

Por ZAP
16 Junho, 2019

2140: Sonda volta a captar imagem hipnotizante de Júpiter

© NASA A sonda Juno completou a sua 20.ª aproximação ao planeta.

A sonda Juno voltou a captar uma imagem hipnotizante de Júpiter, desta feita de um vortex negro visível entre as nuvens do planeta. Pode vê-la acima.

“A sonda Juno da NASA captou esta visão de uma área a mostrar um vortex com um centro negro intenso. Nas proximidades é possível ver nuvens brilhantes de alta altitude que emergiram para a luz do Sol”, pode ler-se na descrição da NASA.

Desde 2016 que a sonda Juno orbita Júpiter, sendo esta a 20.ª aproximação da sonda ao planeta.

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Notícias ao Minuto
Miguel Patinha Dias



2133: Resolvendo o mistério do super-aquecimento do Sol com a Parker Solar Probe

Gráfico do Sol.
Crédito: Universidade de Michigan

É um dos maiores e mais antigos mistérios que rodeiam, literalmente, o nosso Sol – porque é que a sua atmosfera exterior é mais quente do que a sua escaldante superfície?

Investigadores da Universidade de Michigan acreditam que possuem a resposta e esperam prová-lo com a ajuda da sonda Solar Parker Probe da NASA.

Daqui a aproximadamente dois anos, a sonda será a primeira nave feita pelo Homem a entrar na zona em torno do Sol onde o aquecimento parece fundamentalmente diferente daquilo já visto no espaço. Isto permitirá com que testem a sua teoria de que o aquecimento é devido a pequenas ondas magnéticas que viajam para a frente e para trás dentro da zona.

A resolução deste enigma permitiria aos cientistas melhor entender e prever o clima solar, que pode representar séries ameaças à rede eléctrica da Terra. E o primeiro passo é determinar onde o aquecimento da atmosfera exterior do Sol começa e termina – um quebra-cabeças sem escassez de teorias.

“Seja qual for a física por trás desse super-aquecimento, é um quebra-cabeças que nos olha nos olhos há 500 anos,” disse Justin Kasper, professor de ciências climáticas e espaciais da Universidade de Michigan e investigador principal da missão Parker. “Daqui a apenas dois anos, a Parker Solar Probe finalmente revelará a resposta.”

A teoria dos cientistas, e o modo como vão usar a sonda para a testar, foi apresentada num artigo publicado dia 4 de Junho na revista The Astrophysical Journal Letters.

Nesta “zona de aquecimento preferencial”, acima da superfície do Sol, as temperaturas sobem globalmente. Ainda mais bizarro, os elementos individuais são aquecidos a diferentes temperaturas, ou preferencialmente. Alguns iões mais pesados são super-aquecidos até ficarem 10 vezes mais quentes do que o hidrogénio que está em toda a parte nesta área – mais quente que a superfície do Sol.

Estas altas temperaturas fazem com que a atmosfera solar cresça para muitas vezes o diâmetro do Sol e são a razão pela qual vemos a coroa estendida durante os eclipses solares. Nesse sentido, comentou Kasper, o mistério do aquecimento coronal é conhecido dos astrónomos há mais de meio milénio, mesmo que as altas temperaturas só tenham sido apreciadas apenas no último século.

Esta mesma zona apresenta “ondas Alfvén” hidromagnéticas que se movem para a frente e para trás entre a sua orla mais externa e a superfície do Sol. Na extremidade, chamada ponto de Alfvén, o vento solar move-se mais depressa do que a velocidade de Alfvén, e as ondas não podem mais viajar de volta para o Sol.

“Quando estamos abaixo do ponto de Alfvén, estamos nesta sopa de ondas,” explicou Kasper. “As partículas carregadas são desviadas e aceleradas pelas ondas vindas de todas as direcções.”

Ao tentar estimar a que distância da superfície do Sol este aquecimento preferencial é interrompido, a equipa da Universidade de Michigan examinou décadas de observações do vento solar pela sonda Wind da NASA.

Eles observaram o quanto do aumento da temperatura do hélio, perto do Sol, era eliminado pelas colisões entre os iões no vento solar enquanto viajam até à Terra. A observação do decaimento da temperatura do hélio permitiu com que medissem a distância até à orla externa da zona.

“Pegámos em todos os dados e tratámo-los como um cronómetro para descobrir quanto tempo passou desde que o vento foi super-aquecido,” disse Kasper. “Dado que sabemos a velocidade a que esse vento se desloca, podemos converter a informação a uma distância.”

Esses cálculos colocam a orla externa da zona de super-aquecimento a cerca de 10 a 50 raios solares da superfície. Era impossível ser mais definitivo, pois alguns valores só podem ser adivinhados.

Inicialmente, Kasper não pensou em comparar a sua estimativa da localização da zona com o ponto Alfvén, mas queria saber se havia uma localização fisicamente significativa no espaço que produz o limite externo.

Depois de ler que o ponto Alfvén e outras superfícies foram observadas a expandir e a contrair com a actividade solar, Kasper e o co-autor Kristopher Klein, ex-pós-doc da mesma Universidade e novo docente da Universidade do Arizona, retrabalharam a sua análise procurando mudanças, ano após ano, em vez de considerar toda a missão da sonda Wind.

“Para minha surpresa, o limite externo da zona de aquecimento preferencial e o ponto Alfvén moveram-se de maneira totalmente previsível, apesar de serem cálculos completamente independentes,” disse Kasper. “Sobrepomos os gráficos um sobre o outro e fazem exactamente a mesma coisa ao longo do tempo.”

Então, será que o ponto Alfvén marca a fronteira externa da zona de aquecimento? E o que está exactamente a mudar sob o ponto de Alfvén que super-aquece iões pesados? Devemos saber nos próximos dois anos. A Parker Solar Probe levantou voo em Agosto de 2018 e já teve o seu primeiro encontro com o Sol em Novembro de 2018 – aproximando-se já do Sol mais do que qualquer outro objecto feito pelo Homem.

Nos próximos anos, a Parker aproximar-se-á cada vez mais a cada passagem até que caia abaixo do ponto de Alfvén. No seu artigo, Kasper e Klein prevêem que deve entrar na zona de aquecimento preferencial em 2021, à medida que a fronteira se expande com o aumento da actividade solar. De seguida, NASA terá informações directas da fonte para responder a todos os tipos de perguntas de longa data.

“Com a Parker Solar Probe, vamos poder determinar definitivamente, através de medições locais, quais os processos que levam à aceleração do vento solar e ao aquecimento preferencial de certos elementos,” disse Klein. “As previsões neste artigo sugerem que estes processos estão a operar abaixo da superfície de Alfvén, uma região perto do Sol que nenhuma nave ainda visitou, o que significa que estes processos preferenciais de aquecimento nunca foram medidos directamente.”

Kasper é o investigador principal da Investigação SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons) da Parker Solar Probe. Os sensores da SWEAP recolhem partículas do vento solar e coronais durante cada encontro para medir a velocidade, temperatura e densidade e esclarecem o mistério do aquecimento.

Astronomia On-line
7 de Junho de 2019



2106: Orbitador ExoMars prepara-se para a chegada do rover Rosalind Franklin

A sonda ExoMars TGO (Trace Gas Orbiter) em Marte. Foi lançada em 2016 com o módulo demonstrador Schiaparelli de entrada, descida e aterragem. Está a procurar evidências de metano e outros gases atmosféricos que podem ser assinaturas de processos biológicos activos ou geológicos em Marte. Também vai servir como relé de comunicações para a plataforma de superfície e para o rover Rosalind Franklin.
Crédito: ESA-D. Ducros

No dia 15 de Junho, a sonda ExoMars TGO (Trace Gas Orbiter) da ESA-Roscosmos vai tomar um percurso diferente. Uma “Manobra de Mudança de Inclinação” colocará a espaço-nave numa órbita alterada, permitindo com que capte sinais cruciais para o rover ExoMars, de nome Rosalind Franklin, com chegada prevista para o Planeta Vermelho em 2021.

Depois de completar uma série de manobras complexas durante 2017, o ExoMars TGO orbita agora Marte a cada duas horas, reunindo dados científicos do rover e lander da NASA (à superfície) e retransmitindo-os para a Terra. Ao mesmo tempo, o orbitador está a recolher os seus próprios dados sobre a atmosfera do planeta, abundância de água e sobre a superfície.

Mais de um ano antes do Rosalind sequer levantar voo da Terra, os especialistas em dinâmica de voo no centro de controle da missão ESOC da ESA formularam um plano a longo prazo para garantir que o ExoMars TGO possa comunicar com o novo rover e com a nova plataforma de superfície da ESA, contidos no módulo de entrada, descida e pouso.

As pequenas mudanças na órbita de uma nave têm um grande efeito ao longo do tempo, de modo que enquanto as próximas manobras alteram apenas ligeiramente a velocidade da TGO, esta estará na posição correta para comunicar com o rover até 2021.

O movimento natural da TGO

O campo gravítico desigual de Marte significa que a órbita da TGO “vagueia”. Assim sendo, gira gradualmente em torno de Marte com o passar do tempo. Como ilustrado no primeiro gráfico, a sonda segue ao início o percurso preto, depois o verde, depois o vermelho – continuando até completar uma rotação em torno do planeta a cada quatro meses e meio.

Para manter contacto com o módulo de descida quando este penetrar na atmosfera marciana, descer e pousar à superfície, a orientação da sonda precisa de mudar.

Neste mês de Junho, três manobras vão alterar a velocidade da TGO, duas vezes por 30,9 m/s e uma pequena mudança final de 1,5 m/s, aproximando-a ligeiramente dos pólos marcianos.

Inclinada a voar

Graças a estas manobras, o percurso da sonda será mais parecido com o do segundo gráfico, ilustrando “instantâneos no tempo” durante a descida do novo rover em 2021.

A linha verde representa o caminho de aproximação do rover Rosalind Franklin.

A linha preta mostra a órbita da sonda TGO com a sua orientação optimizada, dois anos após as manobras deste mês.

O percurso vermelho indica a órbita original da TGO.

Em fase com o rover Rosalind Franklin

Assim que o orbitador TGO tenha a sua nova órbita optimizada em torno de Marte, as equipas no solo também devem garantir que estará no lado correto quando o rover chegar – “em fase” com Rosalind Franklin.

Em Fevereiro de 2021, será realizada uma pequena manobra para garantir que nave TGO está no local certo, à hora certa para a chegada do “lander”.

O resultado de todas estas manobras combinadas pode ser visto no terceiro gráfico.

A linha preta representa a órbita da TGO em torno de Marte no momento em que a Rosalind Franklin começa a descer, indicado pela linha verde.

Os pontos azuis ao longo das órbitas de ambas as espaço-naves estão ligados por linhas horizontais, ilustrando as suas posições relativas em diferentes intervalos de tempo, e como são capazes de se “ver” uma à outra a cada momento, garantindo assim que o contacto de rádio possa ser mantido.

Desfasada

Se as equipas no controlo da missão deixassem a ExoMars TGO na sua órbita actual, sem realizar nenhuma manobra, o próprio planeta Marte mais tarde ficaria entre a nave em órbita e o novo explorador marciano.

Neste gráfico final, a linha vermelha ilustra a órbita desfasada da TGO, e novamente a linha verde mostra o percurso do rover Rosalind Franklin e os pontos azuis representam momentos no tempo para cada nave.

As linhas entre os pontos revelam como, neste cenário, Marte bloquearia a sua visão uma da outra.

Sem colocar o orbitador em fase com o rover de Marte, as duas naves permaneceriam invisíveis uma à outra no momento crucial em que o rover desce até à superfície.

A previsão e o planeamento a longo prazo dos especialistas da missão não só garantem a comunicação entre duas das mais importantes missões da ESA, como também poupam combustível – seria necessária uma quantidade enorme para colocar a TGO na posição certas nas semanas ou até mesmo meses antes da chegada do rover ExoMars.

Astronomia On-line
4 de Junho de 2019



2103: Os vulcões do gelado Plutão podem estar a derramar água líquida

NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Dados da sonda New Horizonts da NASA apontam que o amoníaco em Plutão poder ser evidência de uma actividade geológica recente em que água líquida derramou dos seus vulcões, tal como acontece com a lava derretida na Terra.

Na nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica Science Advances, os autores sugerem que Plutão pode abrigar algumas características favoráveis à evolução de vida.

“Nos últimos anos, o amoníaco tem sido um pouco como o ‘Santo Graal’ da Ciência planetária”, disse a autoria principal do estudo, Cristina Dalle Ore, cientista planetária no Centro de Pesquisa Ames da NASA, em declarações ao portal Space.com.

O amoníaco é uma ingrediente-chave nas reacções químicas que estão na base da vida tal como a conhecemos e, por isso, quando o amoníaco é encontrado, sinaliza normalmente um ambiente que pode levar à vida. “Não significa que a vida esteja presente, e ainda não a encontramos, mas indica um local onde devemos procurar”, explicou.

Este elemento é uma “molécula frágil” que é “destruída pela radiação ultravioleta e raios cósmicos (…) Portanto, quando está numa superfície implica que foi para lá há pouco tempo, há cerca de alguns milhões de anos de ser encontrado”.

Os cientistas defendem que o amoníaco, quando depositado na superfície de Plutão, já estava misturado com a água de um oceano subterrâneo escondido dentro do planeta anão. Esta água pode ter chegado “através de rachaduras ou aberturas e jorrou para a superfície (…) A isto chamamos crio-vulcanismo”, completou a cientista.

O facto de Plutão ter água líquida pode ser realmente surpreendente, uma vez que a superfície do planeta anão tem temperaturas de -270 graus Celsius, mais do que o suficiente para congelar o ar.

No entanto, apontam os cientistas, o calor dos minerais radioactivos torna as profundezas de Plutão mais quentes do que a sua superfície e o “amoníaco, quando misturado com água, age como um anticongelante, permitindo assim que a água seja líquida”.

No fundo, simplificou Dalle Ore, a presença de amoníaco na água possibilita a existência de um oceano líquido sob a crosta gelada do planeta anão. A extensão dos oceanos é para já desconhecida, podendo ser de apenas algumas bolsas de água líquida ou então toda uma camada aquosa sob a superfície de Plutão.

“A minha próxima tarefa passa por tentar determinar a localização de todas as aberturas a partir das quais e água e o amoníaco podem ter sido pulverizadas numa tentativa de mapear o tamanho do oceano”, rematou.

ZAP //

Por ZAP
3 Junho, 2019