2629: Novos modelos sugerem que lagos de Titã são crateras de explosão

CIÊNCIA

Esta impressão de artista de um lago no pólo norte da lua de Saturno, Titã, ilustra orlas elevadas e parecidas a muralhas como aquelas vistas pela sonda Cassini da NASA em torno de Winnipeg Lacus.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Usando dados de radar da sonda Cassini da NASA, investigações publicadas recentemente apresentam um novo cenário que explica porque alguns lagos cheios de metano na lua de Saturno, Titã, estão cercados por orlas íngremes que atingem centenas de metros de altura. Os modelos sugerem que explosões de azoto aquecido criaram bacias na crosta da lua.

Titã é o único corpo planetário no nosso Sistema Solar, além da Terra, que possui líquidos estáveis à sua superfície. Mas, em vez de chover água das nuvens e de encher lagos e mares como na Terra, em Titã é o metano e o etano – hidrocarbonetos que consideramos gases, mas que se comportam como líquidos no clima gelado de Titã.

A maioria dos modelos existentes que expõem a origem dos lagos de Titã mostra o metano líquido a dissolver o leito de rocha e de compostos orgânicos sólidos da lua, escavando reservatórios que se enchem com líquido. Esta pode ser a origem de um tipo de lago em Titã que possui fronteiras íngremes. Na Terra, os corpos de água que se formam da mesma maneira, dissolvendo o calcário circundante, são conhecidos como lagos cársicos [ou cársticos].

Os novos modelos alternativos para alguns dos lagos mais pequenos (dezenas de quilómetros em comprimento) viram essa teoria de cabeça para baixo: propõem bolsas de azoto líquido na crosta aquecida de Titã, transformando-se em gás que explode para formar crateras, crateras estas que depois se enchem de metano líquido. A nova teoria explica porque alguns dos lagos mais pequenos próximos do pólo norte de Titã, como Winnipeg Lacus, parecem nas imagens de radar ter orlas muito íngremes que se elevam acima do nível do mar – bordas difíceis de explicar com o modelo cársico.

Os dados de radar foram recolhidos pelo orbitador Cassini – uma missão gerida pelo JPL da NASA em Pasadena, Califórnia – durante a sua última passagem por Titã, enquanto a sonda se preparava para o seu mergulho final na atmosfera de Saturno há dois anos. Uma equipa internacional de cientistas liderada por Giuseppe Mitri da Universidade G. d’Annunzio, na Itália, ficou convencida de que o modelo cársico não estava de acordo com o que viam nestas novas imagens.

“A orla sobe e o processo cársico funciona da maneira oposta,” disse Mitri. “Não estávamos a encontrar qualquer explicação que se encaixasse com uma bacia de lago cársico. Na realidade, a morfologia era mais consistente com uma cratera de explosão, onde a borda é formada por material ejectado do interior da cratera. É um processo totalmente diferente.”

O trabalho, publicado dia 9 de Setembro na revista Nature Geosciences, entrelaça-se com outros modelos climáticos de Titã para mostrar que a lua pode estar quente em comparação com o que era nas “eras glaciais” anteriores de Titã.

Ao longo dos últimos 500 milhões a mil milhões de anos em Titã, o metano na sua atmosfera actuou como um gás de efeito estufa, mantendo a lua relativamente quente – embora ainda fria pelos padrões da Terra. Os cientistas há muito que pensam que a lua passou por épocas de arrefecimento e aquecimento, já que o metano é esgotado pela química solar e depois reabastecido.

Nos períodos mais frios, o azoto dominava a atmosfera, chovendo e percorrendo a crosta gelada para se acumular em lagos logo abaixo da superfície, disse o cientista da Cassini e co-autor do estudo Jonathan Lunine da Universidade de Cornell, em Ithaca, Nova Iorque.

“Estes lagos com orlas íngremes, muralhas e bordas elevadas seriam um sinal de períodos da história de Titã em que havia azoto líquido à superfície e na crosta,” observou. Até o aquecimento localizado seria suficiente para transformar o azoto líquido em vapor, fazendo com que se expandisse rapidamente e explodindo para criar uma cratera.

“Esta é uma explicação completamente diferente para as bordas íngremes em redor destes pequenos lagos, que têm sido um tremendo quebra-cabeças,” disse Linda Spilker, cientista do projecto Cassini no JPL. “À medida que os cientistas continuam a explorar o tesouro de dados da Cassini, vamos continuar a juntar cada vez mais peças do puzzle. Durante as próximas décadas, entenderemos cada vez mais o sistema de Saturno.”

Astronomia On-line
13 de Setembro de 2019

 

2595: Índia fracassa na missão de se tornar o quarto país a chegar à lua

CIÊNCIA

Stuart Rankin / Flickr

A agência espacial indiana anunciou, esta sexta-feira, ter perdido o contacto com a sua sonda espacial quando esta se preparava para alunar.

“A descida da sonda Vikram estava a decorrer conforme previsto”, explicou o presidente da agência espacial (ISRO), K. Sivan, na sala de controlo de Bangalore (sul da Índia). “Em seguida, a comunicação entre o aparelho e o controlo de solo foi perdida. Os dados estão a ser analisados”, acrescentou.

A Índia tentou ser a quarta nação do mundo a conseguir pousar um aparelho na lua, depois da União Soviética, Estados Unidos e China. Seria a primeira a pousar no pólo sul lunar, uma zona totalmente inexplorada.

Na estação de controlo, localizada em Bangalore, esteve o primeiro-ministro da Índia. “Há altos e baixos na vida. Estamos orgulhosos dos nossos cientistas”, afirmou Narendra Modi aos cientistas.

A primeira missão da Índia à Lua foi realizada em 2008 e, entre 2013 e 2014, o país colocou um satélite em órbita ao redor de Marte, tendo esta sido a sua primeira missão interplanetária.

Os Estados Unidos, que assinalam este ano o 50º aniversário da missão que levou Neil Armstrong e Buzz Aldrin à Lua, estão a preparar uma nave espacial tripulada que deverá ser enviada ao pólo sul da superfície lunar até 2024.

ZAP // Lusa

Por ZAP
7 Setembro, 2019

artigos relacionados: https://inforgom.pt/eclypsespacenews/2019/09/07/centro-de-controlo-perde-o-contacto-com-a-vikram-momentos-antes-da-alunagem/

 

2532: O caso da “máquina de lavar roupa” cósmica que parou de girar misteriosamente foi resolvido

CIÊNCIA

Instituto de Física de Altas Energias

Dentro de 296 mil anos, a sonda Voyager 2 passará a 4,3 anos-luz de Sirius, a estrela mais brilhante do céu.

Se interceptasse a antiga nave, poderia encontrar o “Golden Record”, no qual alguns desenhos indicam a localização do planeta Terra a partir da posição de 14 pulsares. Cada um desses objectos, estrelas de neutrões que giram muito rapidamente, dezenas ou centenas de vezes mais rápido do que uma máquina de lavar, emite pulsos de radiação que são detectados da Terra uma vez a cada poucos segundos ou milissegundos.

Além disso, são tão estáveis e os seus flashes tão intensos que servem como autênticos faróis para navegar pelas estrelas.

Além disso, os pulsares são objectos interessantes, cujos mistérios estão longe de serem revelados. São cadáveres estelares que nos dão informação sobre a evolução das estrelas e a sua radiação revela detalhes importantes sobre espaço-tempo, matéria e energia.

Esta segunda-feira, cientistas da Academia Chinesa de Ciências (CAS) revelaram um fenómeno curioso em que um pulsar reduziu rapidamente a sua velocidade, enquanto uma nebulosa em redor começou a brilhar. Esta descoberta, que foi publicada a 26 de Agosto na revista especializada Nature Astronomy, fornece informações importantes sobre a desaceleração dos pulsares e os seus efeitos sobre o magnetismo e propriedades físicas das nebulosas circundantes.

“Descobrimos que a nebulosa do vento pulsar – uma cobertura de gás em torno deste objecto – aumentou o seu brilho em 24 a 40% por cerca de 400 dias”, logo após um súbito abrandamento do pulsar.

A pulsação dos pulsares é geralmente muito estável. Isso ocorre devido à conservação do momento angular. No caso das estrelas, quando chega a hora da sua morte, depois de uma grande explosão, na qual perdem a cobertura, às vezes o seu corpo é reduzido a uma estrela de neutrões de apenas dezenas de quilómetros, enquanto antes tinham um diâmetro de milhares de milhões de quilómetros. Portanto, os seus corpos giram muito mais rápido que as hélices de um avião.

Por essa mesma razão, quando os pulsares emitem partículas em altas velocidades, a sua velocidade de rotação pode mudar. Além disso, algumas vezes as partículas interagem com o ambiente circundante, emitindo radiação detectável da Terra e formando o que é conhecido como nebulosa de vento pulsante.

Isso é exactamente o que acontece na Nebulosa do Caranguejo. No coração deste imenso objecto existe um pulsar que emite partículas a velocidades próximas às da luz. Estes interagem com o gás expelido durante a morte da estrela e libertam a radiação que pode ser capturada com os telescópios.

Nesta ocasião, os astrónomos estudaram um estranho pulsar. É chamado PSR B0540-69 e está localizado na galáxia da Grande Nuvem de Magalhães. Em 2011, os cientistas detectaram uma queda de 36% na sua rotação, mas não encontraram nenhuma mudança na radiação ou campo magnético deste objecto. Portanto, não havia explicação.

Agora, e graças aos dados fornecidos por vários observatórios de raios X, os astrónomos conseguiram associar a desaceleração do pulsar com um aumento no brilho da nebulosa na faixa de raios X. De facto, esta foi a primeira vez em que se conseguiu ligar ambos os fenómenos.

Isto implica que o vento emitido pelo pulsar é o principal factor que reduz a sua velocidade. Além disso, estimaram, pela primeira vez, a intensidade do campo magnético gerado por aquela estranha força astrofísica.

Acredita-se que existam cerca de 100 milhões de estrelas de neutrões na Via Láctea. Alguns fazem parte de sistemas binários e podem “voltar à vida” roubando material da sua companheira ou acabam por e fundir nela, como foi detectado pela primeira vez em 2017. Por tudo isso, estrelas de neutrões e pulsares são muito importantes para entender a evolução da galáxia e das estrelas. Além disso, são um laboratório natural onde matéria e energia podem ser observadas em condições muito extremas.

ZAP //

Por ZAP
28 Agosto, 2019

 

2527: Sonda com primeiro robô humanoide russo a bordo chegou à Estação Espacial Internacional

NASA

A sonda Soyuz, com o primeiro robô humanoide russo Fedor a bordo, atracou esta terça-feira na Estação Espacial Internacional (ISS), depois de uma tentativa falhada no sábado, informou o Centro de Controlo de Voos Espaciais da Rússia (CCVE).

“Vamos! Vamos!”, afirmou o robô em russo no momento da descolagem, recordando a famosa expressão de Yuri Gagarin durante a primeira viagem espacial do homem em 1961.

“Contacto confirmado, acoplagem confirmada”, anunciou um comentador da rede de televisão NASA TV, da Agência Espacial Americana, citado por agências internacionais. No sábado, a operação falhou devido a problemas relacionados com o sistema automático de acoplagem.

Fedor é o primeiro robô humanoide a ser enviado para o espaço pela Rússia e deverá ficar na ISS até 7 de Setembro, para aprender a ajudar os astronautas na estação espacial. Com um corpo antropomórfico prateado, Fedor mede 1,80 metros de altura e pesa 160 quilos. O nome corresponde ao acrónimo Final Experimental Demonstration Object Research e refere-se à designação russa Fyodor.

Fedor, que tem o número de identificação Skybot F850, descolou às 6h38 de Moscovo, a bordo de um foguete Soyuz, lançado da base russas de Baikonur, no Cazaquistão. Num vídeo divulgado pela agência espacial Roscosmos, o robô aparece a bordo da nave espacial com uma pequena bandeira russa na mão.

Também está a ser testado, nomeadamente como futuro “piloto” da nova nave espacial russa Federatsia, que teve o seu lançamento adiado para 2022, podendo transformar-se no primeiro andróide a viajar até à Lua. É precisamente esse o nosso objectivo. Experimentar a nova tecnologia. Afastar o homem da zona de risco”, explicou Alexei Bogdanov, que desenvolveu o robô, citado pela imprensa internacional.

O robô tem contas nas redes sociais Instagram e Twitter, que detalham o seu quotidiano, com situações como quando aprende a abrir uma garrafa de água.

Хорошо наблюдаю станцию. 153 метра до цели

A bordo da ISS, o robô vai participar em diferentes atividades, sob a supervisão do cosmonauta russo Alexander Skvortsov, que chegou à Estação Espacial Internacional no mês passado.

Em 2011, a NASA enviou para o espaço o robô humanoide Robonaut 2 para trabalhar em ambientes de risco.

ZAP // Lusa

Por ZAP
27 Agosto, 2019

 

EXTRA NOTÍCIA

2507: Sonda com primeiro robô humanoide russo a bordo falha acoplagem em estação espacial

A sonda Soyuz, com o primeiro robô humanoide russo Fedor a bordo, não conseguiu acoplar hoje na Estação Espacial Internacional (ISS), informou a agência de notícias russa.

© ROSCOSMOS HANDOUT

Agendada para as 06:30 (hora de Lisboa) em modo automático, a acoplagem não aconteceu e a sonda teve que reiniciar as manobras.

A transmissão ao vivo no ‘site’ da Agência Espacial Russa (Roskosmos) foi interrompida quando a Soyuz estava localizada a uma distância de 100 metros da estação.

Fedor, com um corpo antropomórfico prateado, mede 1,80 metro de altura e pesa 160 quilos.

© SIC Notícias

O nome corresponde ao acrónimo “Final Experimental Demonstration Object Research” e refere-se à designação russa Fyodor.O robô tem contas nas redes sociais Instagram e Twitter, que detalham o seu quotidiano, com situações como quando aprende a abrir uma garrafa de água.

© SIC Notícias

A bordo da ISS desde que descolou na quinta-feira do Cazaquistão, Fedor deveria testar as suas capacidades em condições de gravidade muito baixa, sob a supervisão do cosmonauta russo Alexander Skvortsov, nos 17 dias que está previsto permanecer no espaço.

© SIC Notícias

Lusa

msn notícias
SIC Notícias
24/08/2019

 

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Astronomia On-line
16 de Agosto de 2019

 

2425: A Lua e Mercúrio podem ter espessos depósitos de água gelada

Ilustração conceptual de crateras rasas e geladas, permanentemente à sombra, perto do pólo sul lunar.
Crédito: UCLA/NASA

De acordo com uma nova análise de dados das sondas LRO e MESSENGER, a Lua e Mercúrio, o planeta mais próximo do Sol, podem conter significativamente mais água gelada do que se pensava anteriormente.

Os potenciais depósitos de gelo encontram-se em crateras próximas dos pólos de ambos os mundos. Na Lua, “descobrimos que as crateras rasas tendem a estar localizadas em áreas onde o gelo à superfície foi previamente detectado perto do pólo sul da Lua, e inferimos que esta menor profundidade é mais provável devido à presença de densos depósitos enterrados de água gelada,” disse o autor principal Lior Rubanenko da Universidade de Califórnia em Los Angeles.

No passado, observações telescópicas e por naves espaciais encontraram depósitos de gelo semelhantes a glaciares em Mercúrio, mas ainda não na Lua. O novo trabalho levanta a possibilidade de que depósitos espessos e ricos em gelo também existem na Lua. A investigação pode não apenas ajudar a resolver a questão sobre a aparente baixa abundância de gelo lunar em relação à de Mercúrio, mas também pode ter aplicações práticas: “Se confirmado, este potencial reservatório de água gelada na Lua pode ser suficientemente massivo para sustentar uma exploração lunar a longo prazo,” comentou Noah Petro, cientista do projecto LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland.

Os pólos de Mercúrio e da Lua estão entre os lugares mais frios do nosso Sistema Solar. Ao contrário da Terra, os eixos de rotação de Mercúrio e da Lua estão orientados de tal modo que, nas suas regiões polares, o Sol nunca se eleva acima do horizonte. Consequentemente, as depressões topográficas polares, como as crateras de impacto, nunca veem o Sol. Postulou-se, durante décadas, que estas regiões permanentemente à sombra são tão frias que qualquer gelo preso dentro delas pode sobreviver durante milhares de milhões de anos.

Observações prévias dos pólos de Mercúrio com radar terrestre revelaram uma assinatura característica de depósitos espessos de gelo puro. Mais tarde, a MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging) fotografou estes depósitos de gelo. “Mostrámos que os depósitos polares de Mercúrio são compostos predominantemente de água gelada e amplamente distribuídos nas regiões polares norte e sul de Mercúrio,” disse Nancy Chabot, cientista do instrumento MDIS (Mercury Dual Imaging System) da MESSENGER no Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland. “Os depósitos de gelo de Mercúrio parecem ser muito menos remendados do que os da Lua e relativamente frescos, talvez colocados ou revigorados nas últimas dezenas de milhões de anos.”

Estudos anteriores de radar e imagem da Lua, cujos ambientes térmicos polares são muito semelhantes aos de Mercúrio, encontraram apenas depósitos superficiais e irregulares de gelo. Esta diferença notável serviu como motivação para o trabalho dos investigadores da UCLA – uma análise comparativa das crateras polares de Mercúrio e da Lua para aprofundar esta diferença entre os dois mundos. A investigação foi publicada no dia 22 de Julho na revista Nature Geoscience.

As superfícies de Mercúrio e da Lua estão marcadas por muitas crateras de impacto. Estas crateras são formadas quando meteoróides ou cometas colidem com a superfície. A equipa analisou crateras simples formadas por corpos mais pequenos e menos energéticos. Estas depressões são mantidas juntas pela força da camada de poeira superficial, ou rególito, e tendem a ser mais circulares e simétricas do que as grandes crateras. Os cientistas da UCLA exploraram esta simetria inerente para estimar a espessura do gelo preso dentro de crateras simples.

O estudo usou dados de elevação obtidos pela MESSENGER e pela LRO para medir aproximadamente 15.000 crateras simples com diâmetros que variam entre 2,5 e 15 km em Mercúrio e na Lua. Os cientistas descobriram que as crateras se tornam até 10% mais rasas perto do pólo norte de Mercúrio e do pólo sul da Lua, mas não no pólo norte da Lua.

Os autores concluíram que a explicação mais provável para estas crateras mais rasas é a acumulação de depósitos de água gelada em ambos os mundos. Apoiando esta conclusão, os investigadores descobriram que as encostas voltadas para os pólos destas crateras são ligeiramente mais rasas do que as encostas voltadas para o equador, e que esta menor profundidade é mais significativa em regiões que promovem a estabilidade do gelo devido à órbita de Mercúrio em torno do Sol. O sinal topográfico detectado pelos cientistas é relativamente mais proeminente em crateras simples mais pequenas, mas não exclui a possibilidade de que o gelo seja mais difundido em crateras maiores no pólo lunar.

Adicionalmente, ao contrário de Mercúrio, onde o gelo se mostra quase puro, os depósitos detectados na Lua provavelmente estão misturados com o rególito, possivelmente numa formação em camadas. A idade típica das crateras simples examinadas pelos investigadores indica que podem, potencialmente, acumular água gelada posteriormente misturada com o rególito sobreposto durante longas escalas de tempo. Os cientistas descobriram que estes depósitos inferidos de gelo enterrado estão correlacionados com as localizações de gelo superficial já detectadas. Esta descoberta pode implicar que os depósitos expostos de gelo podem ser exumados, ou podem resultar da difusão molecular da profundidade.

Astronomia On-line
9 de Agosto de 2019

 

2371: Dentro das escuras crateras polares da Lua, a água não é tão invencível como se esperava

Uma cratera lunar permanentemente à sombra.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

A região do pólo sul da Lua abriga alguns dos ambientes mais extremos do Sistema Solar: é inimaginavelmente fria, com muitas crateras e possui áreas que ou são constantemente banhadas pela luz do Sol ou estão constantemente à sombra. É exactamente por isso que a NASA pretende enviar para lá astronautas, em 2024, como parte do seu programa Artemis.

A característica mais sedutora desta região mais a sul são as crateras, algumas das quais nunca veem a luz do dia chegar ao chão. A razão para isto é o baixo ângulo da luz solar que atinge a superfície nos pólos. Para uma pessoa no pólo sul lunar, o Sol apareceria no horizonte, iluminando a superfície de lado e, assim, roçando principalmente as orlas de algumas crateras, deixando os interiores profundos à sombra.

Como resultado da escuridão permanente, a sonda LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) da NASA mediu as temperaturas mais baixas do Sistema Solar dentro destas crateras, que se tornaram conhecidas como ambientes perfeitos para preservar, durante muito tempo, material como água. Ou assim pensávamos.

Acontece que, apesar das temperaturas atingirem -233º C e, presumivelmente, poderem manter gelo no solo virtualmente para sempre, a água está a escapar lentamente da camada superfina (mais fina do que a largura de um glóbulo vermelho) da superfície da Lua. Os cientistas da NASA relataram esta descoberta recentemente num artigo publicado na revista Geophysical Research Letters.

“As pessoas pensam que algumas destas áreas nas crateras polares capturam água e não fazem mais nada,” disse William M. Farrell, físico de plasma do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, que liderou a investigação sobre esta geada lunar. “Mas há partículas de vento solar e meteoróides que atingem a superfície, e podem criar reacções que tipicamente ocorrem a temperaturas mais quentes. Isto é algo que não foi enfatizado.”

Ao contrário da Terra, que tem uma atmosfera opulenta, a Lua não tem atmosfera para proteger a sua superfície. Assim, quando o Sol pulveriza partículas carregadas conhecidas como vento solar pelo Sistema Solar, algumas bombardeiam a superfície da Lua e expelem moléculas de água que saltam para novos locais.

Da mesma forma, os meteoróides rebeldes colidem constantemente com a superfície e desenraízam o solo misturado com pedaços de água gelada. Os meteoróides podem lançar essas partículas de solo – que são muitas vezes mais pequenas do que a largura de um fio de um cabelo humano – até 30 quilómetros do local do impacto, dependendo do tamanho do meteoróide. As partículas podem viajar para tão longe porque a Lua tem uma gravidade baixa e não tem ar para atrasar as coisas: “De modo que de cada vez que temos um destes impactos, uma camada muito fina de grãos de gelo é espalhada pela superfície, exposta ao calor do Sol e ao ambiente espacial, e eventualmente são sublimados ou perdidos para outros processos ambientais,” disse Dana Hurley, cientistas planetária do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland, EUA.

Os autores do estudo salientam que, embora seja importante considerar que, mesmo nas crateras à sombra, a água esteja lentamente a escapar, é possível que a água também esteja a ser adicionada. Os cometas gelados que colidem com a Lua, mais o vento solar, podem estar a reabastecer como parte de um ciclo global da água; isto é algo que os cientistas estão a tentar descobrir. Além disso, não se sabe exactamente quanta água lá está. Será que está apenas à superfície da Lua ou que se estende profundamente na crosta?

De qualquer forma, a camada superior do piso das crateras polares está a ser retrabalhado ao longo de milhares de anos, segundo cálculos por Farrell, Hurley e pela sua equipa. Portanto, as fracas regiões de geada que os cientistas detectaram nos pólos usando instrumentos como o LAMP (Lyman Alpha Mapping Project) da LRO podem ter apenas 2000 anos, em vez de milhões ou milhares de milhões de anos como alguns podiam esperar, estimou a equipa de Farrell. “Não podemos pensar nestas crateras como pontos mortos gelados,” observou.

Para confirmar os cálculos da sua equipa, disse Farrell, um futuro instrumento capaz de detectar vapor de água deverá encontrar, acima da superfície da Lua, uma a 10 moléculas de água por centímetro cúbico que foram libertadas por impactos.

As boas notícias para a exploração lunar futura

Para a exploração e para a ciência do futuro, a dispersão de partículas de água pode ser uma óptima notícia. Significa que os astronautas podem não precisar de se sujeitar, e aos seus instrumentos, ao ambiente hostil dos pisos das crateras à sombra, a fim de encontrar um solo rico em água – podem encontrá-lo em regiões próximas e ensolaradas.

“Esta investigação está a dizer-nos que os meteoróides estão a fazer parte do trabalho por nós e a transportar material dos lugares mais frios para algumas das regiões limítrofes onde os astronautas podem aceder com um veículo movido a energia solar,” disse Hurley. “Também está a dizer-nos que o que precisamos de fazer é alcançar a superfície de uma destas regiões e obter alguns dados em primeira mão sobre o que está a acontecer.”

Chegar à superfície lunar tornaria muito mais fácil a avaliação da quantidade de água na Lua. Porque a identificação da água de longe, particularmente em crateras permanentemente à sombra, é uma tarefa complexa. A principal maneira de os cientistas encontrarem água é através de instrumentos que podem identificar elementos químicos com base na luz que reflectem ou absorvem. “Mas, para isso, precisamos de uma fonte de luz,” disse Hurley. “E, por definição, estas regiões permanentemente à sombra, não têm uma forte fonte de luz.”

Entendendo o ambiente da água na Lua

Até que os astronautas da NASA voltem à Lua para escavar algum solo, ou a agência envie novos instrumentos para perto da superfície a fim de detectar moléculas flutuantes de água, a teoria da equipa de investigação sobre a influência de meteoróides no ambiente dentro de crateras permanentemente à sombra pode ajudar em alguns dos mistérios que rodeiam a água da Lua. Já ajudou os cientistas a entender se a água da superfície superior é nova ou antiga, ou como pode migrar pela Lua. Outra coisa que os impactos de meteoróides no chão das crateras podem ajudar a explicar é o porquê de os cientistas estarem a encontrar fragmentos de gelo fino diluído em rególito, ou solo lunar, em vez de blocos de água gelada pura.

Embora as questões sobre a água sejam abundantes, é importante lembrar, disse Farrell, que foi apenas na última década que os cientistas encontraram evidências de que a Lua não é uma rocha seca e morta, como muitos assumiam há muito tempo. A LRO, com as suas milhares de órbitas e 1 petabyte de dados científicos transmitidos (equivalente a cerca de 200.000 filmes de longa-metragem transmitidos online em alta definição), tem sido fundamental. O mesmo acontece com o LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite), que revelou água gelada depois de cair propositadamente na cratera Cabeus em 2009 e de libertar uma nuvem de material preservado no fundo da cratera, material este que incluía água.

“Nós suspeitávamos que havia água nos pólos e tivemos a certeza com o LCROSS, mas agora temos evidências de que há água a latitudes médias,” acrescentou Farrell. “Também temos evidências de que há água proveniente de impactos de meteoróides e temos medições de geada. Mas a questão é: como é que todas estas fontes de água estão relacionadas?”

Esta é uma pergunta que Farrell e colegas estão mais próximos de responder do que nunca.

Astronomia On-line
26 de Julho de 2019

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2360: Cassini explora formações anulares em redor dos lagos de Titã

Estas imagens fornecem uma vista das características da muralha e do aro perto de um lago na lua de Saturno, Titã, obtidas pela missão internacional Cassini.
Direita – imagem RADAR da Cassini, de um dos lagos de Titã, Viedma Lacus, obtida usando o SAR do instrumento. As setas amarelas indicam porções da orla elevada perto do lago, enquanto as setas azuis indicam partes do perímetro da característica de muralha que envolve quase todo o lago.
Em cima, esquerda – uma vista ampliada do aro elevado.
Baixo, esquerda – ilustração de um lago com características de muralha e aro. As bordas envolvem encostas mais altas e estão confinadas a poucos quilómetros do lago, enquanto as muralhas cercam o lago inteiro e formam montes mais amplos, até dezenas de quilómetros.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASI; ESA/A. Solomonidou et al. (2019)

Usando observações da sonda internacional Cassini, os cientistas exploraram os montes anulares que envolvem alguns dos corpos líquidos encontrados nos pólos da maior lua de Saturno, Titã. O estudo revela mais sobre como essas características se formaram.

A missão Cassini-Huygens da NASA/ESA/ASI passou 13 anos no sistema saturniano, com a sonda Cassini transportando a Huygens da ESA, que pousou na lua gelada em 2005. Durante a visita da Cassini a Saturno e às suas luas, fez mais de 100 voos rasantes por Titã, revelando aproximadamente 650 lagos e mares nas regiões polares da lua – 300 dos quais estão pelo menos parcialmente preenchidos com uma mistura líquida de metano e etano.

A maioria dos lagos mais pequenos de Titã são caracterizados como depressões escarpadas, vazias ou cheias, com pisos relativamente planos, profundidades de até 600 metros, orlas íngremes e estreitas com cerca de 1 km de largura.

Alguns lagos, no entanto, estão cercados por “muralhas”: montes em forma de anel que se estendem por dezenas de quilómetros da linha costeira de um lago. Ao contrário dos aros, estas muralhas rodeiam completamente o seu lago hospedeiro.

“A formação dos lagos de Titã, e as suas características em redor, permanece uma questão em aberto,” diz Anezina Solomonidou, investigadora da ESA no Centro Europeu de Astronomia Espacial (ESAC – European Space Astronomy Centre) perto de Madrid, Espanha, autora principal de um novo estudo sobre as muralhas de Titã.

“As muralhas podem conter pistas importantes sobre como os lagos nas regiões polares de Titã se tornaram no que vemos hoje. Investigações anteriores revelaram a sua existência, mas como é que se formaram?”

Solomonidou e colaboradores combinaram, pela primeira vez, dados espectrais e de radar da Cassini para explorar cinco regiões próximas do pólo norte de Titã, repletas de lagos e muralhas elevadas, e três lagos vazios de uma região próxima. Os lagos variam de 30 a 670 a quilómetros quadrados e eram inteiramente cercados por muralhas com 200 a 300 metros de altura que se estendiam até 30 km para fora dos perímetros do lago.

As observações foram recolhidas pela Cassini ao longo dos anos durante “flybys” por Titã com o VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer), que sonda a camada superior da superfície (dezenas de micrómetros), e com o instrumento RADAR, que pode penetrar ainda mais, até dezenas de centímetros, dependendo das propriedades do material da superfície. Este último foi usado tanto no seu modo de radiometria como com a sua câmara SAR (Synthetic Aperture Radar).

“Os dados espectrais mostraram que as muralhas têm uma composição diferente em relação aos seus arredores,” acrescentou Solomonidou.

“Os pisos de lagos vazios que estudámos também parecem ser espectralmente semelhantes às muralhas, sugerindo que tanto as bacias vazias quanto as muralhas podem ser feitas de, ou revestidas com material semelhante, e podem, assim, ter-se formado de maneira semelhante.”

A emissividade das muralhas, conforme examinada pela co-autora Alice Le Gall do Laboratório LATMOS da UVSQ (Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines) em Paris, França, também é semelhante à de outra característica importante e difundida já observada em Titã, que os cientistas chamam de terreno labiríntico. Uma paisagem labiríntica pontuada com diferentes canais formados por erosão fluvial ao longo do tempo, suspeita-se que este terreno é rico em compostos orgânicos, em vez de gelo e água. A semelhança observada sugere que as muralhas também podem ser ricas em material orgânico.

“As muralhas também são consistentemente completas: enquanto as orlas e outros recursos foram desgastados e quebrados ao longo do tempo, as muralhas rodeiam sempre completamente o seu lago,” acrescentou Le Gall. “Isto ajuda-nos a restringir os cenários de como podem ter-se formado.”

O novo estudo sugere dois possíveis mecanismos em que tais muralhas podem ser criadas: ou um processo envolvendo uma sub-superfície saturada com água subterrânea, dadas as diferenças de elevação entre o leito vazio dos lagos e os lagos cheios, ou um no qual a bacia e a crosta que circunda um lago primeiro endurece e depois desincha, levando o lago a percolar até ao subsolo e deixando uma região da bacia do lago elevada acima do terreno circundante para formar uma muralha.

A completude observada das muralhas traz uma visão adicional quando comparada com os aros mais quebrados das bacias. Se as orlas forem feitas de material mais fraco que as muralhas, então as muralhas devem ser comparativamente mais antigas para aparecerem com este aspecto. Neste cenário, formar-se-ia um lago, seguido por uma muralha e, em seguida, um aro, que é incapaz de resistir à erosão devido à sua composição mais fraca.

No entanto, se os aros e as muralhas forem feitos do mesmo material, então as muralhas podem ser comparativamente mais jovens: formar-se-ia uma bacia, com o material residual sendo puxado para as orlas e, em seguida, subsequentemente, para as muralhas maiores. Este último cenário implicaria que os lagos delimitados por muralhas estão entre os mais jovens em Titã, pois ainda não viram a sua muralha erodida ou removida.

“É difícil restringir o mecanismo exacto de como essas muralhas se formam, mas com mais pesquisas vem um entendimento crescente de corpos intrigantes como Titã,” acrescentou Solomonidou.

“A análise dos dados recolhidos pela Cassini sobre as luas geladas de Saturno, em particular ao combinar dados de vários instrumentos, é altamente relevante para preparar a missão JUICE que vai explorar as luas geladas de Júpiter,” disse o co-autor Olivier Witasse, que também é cientista do projecto JUICE da ESA.

“Mesmo que Titã seja excepcional, com lagos e chuvas que não são encontrados nas luas de Júpiter, o facto de sabermos mais sobre Titã acrescenta muito à nossa compreensão colectiva das luas geladas do Sistema Solar.”

As missões futuras vão investigar ainda mais o Sistema Solar exterior – a JUICE, por exemplo, será lançada em 2022 e partirá para explorar o sistema de Júpiter, enquanto a NASA planeia enviar outra missão, Dragonfly, especificamente para Titã no final da década de 2020. Com as naves de próxima geração, que vão revelar mais sobre as luas geladas em redor dos planetas gigantes do nosso Sistema Solar, os cientistas estão ansiosos por desvendar os segredos de como estes objectos fascinantes se formaram e evoluíram.

Astronomia On-line
23 de Julho de 2019

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2333: Juno encontra correntes misteriosas na magnetosfera de Júpiter

CIÊNCIA

NASA

Há correntes turbulentas e inesperadas que crepitam através da atmosfera de Júpiter, produzindo auroras brilhantes.

Juno, a sonda da NASA que orbita a gigante do gás desde 2016, passa sobre as regiões polares de Júpiter há 53,5 dias, recolhendo dados sobre as forças magnéticas que produzem auroras ultra-brilhantes acima do enorme planeta.

Num novo artigo, publicado na revista Nature Astronomy, investigadores descobriram que as correntes eléctricas que passam pela magnetosfera de Júpiter – a região mais rica em linhas de campos magnéticos – não funcionam como esperado.

A sonda encontrou menos correntes contínuas – ou seja, uma corrente que flui constantemente numa só direcção – do que os físicos previram. Eram apenas cerca de 50 milhões de amperes, uma corrente incrivelmente poderosa, mas não tão alta como os modelos teóricos da magnetosfera de Júpiter sugeriam.

“Estas observações, combinadas com outras medições da sonda Juno, mostram que as correntes alternadas desempenham um papel muito maior na geração da aurora de Júpiter do que no sistema de corrente contínua”, disse Joachim Saur, um dos autores do artigo, em comunicado.

Na Terra, normalmente pensamos em correntes alternadas e directas (CA e CC) em termos de electrónica, explica a Live Science. No final do século XIX, os inventores Thomas Edison e Nikola Tesla discordaram muito sobre qual método deveria ser usado para fornecer energia aos dispositivos eléctricos.

A energia CC não converte tão facilmente entre diferentes voltagens, de acordo com o Departamento de Energia dos EUA (DOE), por isso Tesla queria transformar o AC mais facilmente conversível no padrão. Edison, guardando as suas patentes dependentes de DC, resistiu à mudança e espalhou informações incorrectas de que a CA era mais perigosa.

Tesla ganhou no final e AC tornou-se o padrão para a energia dos EUA. No entanto, a corrente contínua recuperou o favor à medida que mais dispositivo com bateria chegavam ao mercado.

No espaço ao redor de Júpiter, a proporção de CA para CD é determinada pelo comportamento de iões na atmosfera do planeta. Júpiter tem correntes mais poderosas do que a Terra por várias razões, incluindo o seu enorme tamanho, a sua rápida velocidade de rotação e o excesso de partículas carregadas bombeadas para fora dos vulcões na lua Io.

Uma proporção tão grande dessas correntes a ser AC parece ser um resultado da turbulência nos campos magnéticos do planeta. A turbulência refere-se à maneira desordenada como a forma e a direcionalidade dos campos magnéticos flutuam. Essa turbulência está a produzir efeitos diferentes em cada um dos dois pólos de Júpiter.

No tempo em que Juno orbitou Júpiter, o pólo norte do planeta experimentou cerca de metade da corrente do pólo sul. Isso parece ser o resultado do arranjo muito mais complexo das linhas de campo magnético no norte, que interrompe o fluxo de correntes. No sul, as linhas do campo magnético são “mais suaves”.

Os efeitos dessas diferenças são visíveis nas auroras dos dois pólos. No norte, as auroras tendem a ser mais amplamente dispersas, com uma estrutura de “filamentos e chamas”. No sul, as auroras tendem a ser mais estruturadas, com um “arco brilhante”, estendendo-se a partir do oval principal, onde ocorrem as auroras.

Esta investigação sobre os poderosos campos magnéticos de Júpiter poderia aumentar a compreensão do campo magnético mais fraco da Terra – a principal protecção da humanidade contra as duras partículas solares.

Alguns investidores já suspeitam que a turbulência produziu uma proporção significativa de correntes em torno do nosso plano e este trabalho parece dar credibilidade a essa ideia.

ZAP //

Por ZAP
19 Julho, 2019

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2305: 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

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2300: 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

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2281: 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

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2223: 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

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2204: 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?

2193: 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

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2185: 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

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2139: 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.

msn notícias
Notícias ao Minuto
Miguel Patinha Dias



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2132: 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



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2105: 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



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2102: 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



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Primeiros resultados científicos do “flyby” da New Horizons por Ultima Thule

Esta composição do binário de contacto 2014 MU69 (com a alcunha Ultima Thule) – capa da edição de 17 de maio da revista Science – foi compilada a partir de dados obtidos pela sonda New Horizons da NASA quando passou pelo objecto no dia 1 de Janeiro de 2019. A imagem combina dados de cor melhorados (perto do que o olho humano veria) com imagens pancromáticas de alta-resolução. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI/Roman Tkachenko

A equipa da missão New Horizons da NASA publicou o seu perfil do mundo mais distante já explorado, um bloco de construção planetária e objecto da Cintura de Kuiper chamado 2014 MU69.

Analisando apenas os primeiros conjuntos de dados recolhidos durante o “flyby” de Ano Novo de 2019 da New Horizons por MU69 (apelidado de Ultima Thule), a equipa da missão rapidamente descobriu um objecto muito mais complexo do que o esperado. A equipa publicou os seus primeiros resultados científicos e interpretações revistas por pares – apenas quatro meses depois da passagem rasante – na edição de 17 de maio da revista Science.

Os dados iniciais resumidos na revista Science revelam muito sobre o desenvolvimento, a geologia e a composição do objecto. É um binário de contacto com dois lóbulos distintamente diferentes. Com cerca de 36 quilómetros de comprimento, Ultima Thule é composto por um lóbulo maior e estranhamente achatado (chamado “Ultima”) ligado a um lóbulo mais pequeno e mais redondo (chamado “Thule”) num ponto chamado “pescoço”. O modo como os dois lóbulos adquiriram a sua forma invulgar é um mistério imprevisto que provavelmente se relaciona com o modo como se formaram há milhares de milhões de anos.

Os lóbulos provavelmente orbitavam-se um ao outro, como muitos dos chamados mundos binários na Cintura de Kuiper, até que algum processo os reuniu no que os cientistas mostraram ser uma fusão “gentil”. Para que isso aconteça, grande parte do momento orbital do binário deve ter-se dissipado para os objectos se unirem, mas os cientistas ainda não sabem se isso ocorreu devido às forças aerodinâmicas do gás na antiga nebulosa solar, ou se Ultima e Thule expulsaram outros lóbulos, formados juntamente com eles, para dissiparem energia e encolherem a sua órbita. O alinhamento dos eixos de Ultima e Thule indica que, antes da fusão, os dois lóbulos devem ter ficado com bloqueio de marés, o que significa que os mesmos lados estavam sempre virados um para o outro enquanto orbitavam em torno do mesmo ponto.

“Estamos a estudar os remanescentes bem preservados do passado,” disse Alan Stern, investigador principal da New Horizons, do SwRI (Southwest Research Institute) em Boulder, no estado norte-americano do Colorado. “Não há dúvida de que as descobertas feitas sobre Ultima Thule vão avançar as teorias de formação do Sistema Solar.”

Tal como o artigo na Science divulga, os investigadores da New Horizons também estão a investigar uma série de características da superfície de Ultima Thule, como pontos brilhantes e manchas, colinas e vales, crateras e buracos. A maior depressão é uma característica com 8 km de diâmetro que a equipa apelidou de cratera Maryland – provavelmente formada a partir de um impacto. No entanto, algumas depressões mais pequenas no objecto da Cintura de Kuiper podem ter sido criadas por material caindo em espaço subterrâneo, ou devido a gelos exóticos que passam do estado sólido para o estado gasoso (processo chamado sublimação) e deixando buracos em seu lugar.

Em cor e composição, Ultima Thule assemelha-se com muitos outros objectos encontrados na sua área da Cintura de Kuiper. É muito vermelho – mais vermelho do que Plutão, muito maior, com 2400 km de diâmetro, que a New Horizons explorou na orla interna da Cintura de Kuiper em 2015 – e é, na verdade, o objecto do Sistema Solar mais vermelho já visitado por uma sonda espacial; pensa-se que o seu tom avermelhado seja provocado por modificação dos materiais orgânicos à superfície. Os cientistas da New Horizons encontraram evidências de metanol, água gelada e moléculas orgânicas à superfície de Ultima Thule – uma mistura muito diferente da maioria dos objectos gelados explorados anteriormente pela sonda.

A transmissão de dados do “flyby” continua e continuará até ao final do verão de 2020. Entretanto, a New Horizons continua a realizar novas observações de objetos adicionais da Cintura de Kuiper que passa à distância. Estes KBOs (Kuiper Belt Objects) estão demasiado distantes para revelar descobertas como aquelas em MU69, mas a equipa pode medir aspectos como o brilho do objecto. A New Horizons também continua a mapear o ambiente de radiação de partículas carregadas e da poeira na Cintura de Kuiper.

A sonda New Horizons está agora a 6,6 mil milhões de quilómetros da Terra, operando normalmente e avançando mais profundamente na Cintura de Kuiper a quase 53.000 quilómetros por hora.

Astronomia On-line
21 de Maio de 2019

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